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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 基础研究 » 【求助】请教一个关于朗道能级的问题
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cihinustc

[交流] 【求助】请教一个关于朗道能级的问题

在磁场中的二维电子气，随磁场的减小，朗道能级简并度减少，电子就要填充到更高的能级上
我的问题是，这个过程为什么不是单调的，也就是随磁场减小，系统能量为什么不一直升高？而是出现填充一半时达到最大值，然后又减小，呈周期性变化。

初学固体物理，还请高手多多指教
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1楼 2009-10-17 10:10:41
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夕阳西下

金虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
cihinustc(金币+1):谢谢参与
cihinustc(金币+1,VIP+0):谢谢，可以更详细一些吗 10-18 08:49
小木虫:)(金币+2,VIP+0):3x 11-6 23:52
泡利不相容原理。
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2楼2009-10-18 02:09:55
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yzcluster

金虫 (著名写手)

小木虫扫盲人
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
cihinustc(金币+1):谢谢参与
cihinustc(金币+5,VIP+0):谢谢~,如果您能给定量的解释一下就更好了:) 10-18 08:48
小木虫:)(金币+1,VIP+0):3x 10-20 23:03
我记得二维电子气的电子的朗道能级的大小是跟磁场成正比的，因此如果B减小，虽然电子填充了更高的能级，但是“能级”本身也（由于B的减小）而降低了。所以综合起来，不是单调变化的。
你可以再Check一下。
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3楼2009-10-18 06:41:37
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chengran

银虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★
cihinustc(金币+1):谢谢参与
cihinustc(金币+2,VIP+0):谢谢，确实应该多看:) 10-20 00:41
小木虫:)(金币+3,VIP+0):3x 11-6 23:52
能级间隔hbarw在降低，能量的短暂升高的原因正是Pauli不相容原理的结果，多看几遍书就懂了。我当时糊涂了好一阵，不过多看，细看就会懂了。
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4楼2009-10-19 23:59:29
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chenguorui

银虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★
cihinustc(金币+1):谢谢参与
小木虫:)(金币+3,VIP+0):3x 11-6 23:52
黄昆固体物理书中有对此的解释，在迪-范效应中有比较直观的解释
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5楼2009-10-20 21:40:00
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supconsimit

木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
cihinustc(金币+1):谢谢参与
小木虫:)(金币+5,VIP+0):3x 11-6 23:51
因为电子数目是一定的。所以费米能也保持不变，
这样，随着磁场的增大，电子要在各个子能带上重新分布。当磁场足够大时，使得第n个能级能量大于费米能级时，原来在第n个子能带上的电子将全部落在下面的n-1个子能带上，电子系统的总能量将减少。这样周期性的变化。
建议check一下迪-范效应
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6楼2009-11-05 23:26:38
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hzhzx

金虫 (小有名气)
★
cihinustc(金币+1):谢谢参与
引用回帖:
Originally posted by cihinustc at 2009-10-17 10:10:
在磁场中的二维电子气，随磁场的减小，朗道能级简并度减少，电子就要填充到更高的能级上
我的问题是，这个过程为什么不是单调的，也就是随磁场减小，系统能量为什么不一直升高？而是出现填充一半时达到最大值，然 ...

你可以在复旦大学陆栋版固体的磁性这一章P308页找到为什么只填充一半的时候能量增幅最大，其实就是准连续能级因磁场的作用合并为分立朗道能级时，能量上升、下降的电子数目造成的！
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7楼2009-11-18 15:52:47
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baichunxu

至尊木虫 (正式写手)
★ ★ ★
cihinustc(金币+1):谢谢参与
小木虫:)(金币+2,VIP+0):3q 11-18 23:12
其实你应该注意到，加入磁场以后，有一些高能级的态也落到一个相应的朗道能级上，这种情况就是产生周期性变化的原因。
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8楼2009-11-18 21:30:55
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hzhzx

金虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by baichunxu at 2009-11-18 21:30:
其实你应该注意到，加入磁场以后，有一些高能级的态也落到一个相应的朗道能级上，这种情况就是产生周期性变化的原因。

非常正确！！
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9楼2009-11-21 18:27:19
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