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wl199826

金虫 (小有名气)

[求助] 【求助】请教一个固体物理的问题

关于金属电阻率的问题,就是金属的电阻率与费米面表面的态密度有关,一般态密度越高,电阻率也较高,原因是费米面处态密度越高,电子受到声子的散射率较大,如过渡金属(该论断出处见黄昆,固体物理P313)。但这里有一个问题,就是费米面处态密度越大,也同样意味着参与输运的电子数也越多,因此电阻率应该较小才对,如何解释这个矛盾?恳请各位高人指教,谢谢

[ Last edited by 华丽的飘过 on 2012-9-22 at 21:54 ]
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wusongz

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

我是这样理解的,不知道对不对,纯讨论。

电阻率反比于弛豫时间,弛豫时间(平均自由时间)正比于平均自由程。

同晶格声子的碰撞仅仅涉及费米面附近的电子(Kittel)

费米面电子密度大,电子数量多,温度和声子浓度不变的情况下,发生碰撞的几率变大,平均自由程变短,弛豫时间变短,电阻率增大。
----Whathappenedtoyou?----Life.
2楼2011-10-07 16:18:27
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wl199826

金虫 (小有名气)

nono2009: 建议采用“引用回复”,不然别人无法收到你的回复提示 2011-10-17 08:38:26
谢谢回复,我想接着与您讨论,你的回帖中提到“费米面电子密度大,电子数量多,温度和声子浓度不变的情况下,发生碰撞的几率变大,平均自由程变短,弛豫时间变短,电阻率增大”,这是一个方面,没错,但问题是费米面电子密度大,电子数量多也同时意味着参与导电和输运的电子增多,换句话说在同样的电压下,单位时间里通过单位截面积的电子数也增多了,电流密度增大即电阻率减小了,如果您还不明白,那我就举一个极端的例子,假如电子数很少,只有一个电子,这样固然与声子发生碰撞的几率变小了,但同时单位时间里通过单位截面积的电子数也很少,相当于导电能力弱,或者说电阻率其实很大
3楼2011-10-07 21:20:45
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wl199826

金虫 (小有名气)

以上问题中不考虑电子-电子之间相互作用,只考虑电-声子相互作用,是不是导电能力强的材料例如Cu的费米面处的态密度就很小呢?
4楼2011-10-07 21:27:05
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screws

铁杆木虫 (著名写手)

木杆木虫

额,态密度越多,电子就越多吗?
螺丝,强!
5楼2011-10-08 14:09:32
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wl199826

金虫 (小有名气)

态密度越多肯定比态密度少时的电子多嘛
6楼2011-10-08 15:05:11
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screws

铁杆木虫 (著名写手)

木杆木虫

引用回帖:
6楼: Originally posted by wl199826 at 2011-10-08 15:05:11:
态密度越多肯定比态密度少时的电子多嘛

你确定?
螺丝,强!
7楼2011-10-08 20:58:13
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王京

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

十个坑一个萝卜的时候是萝卜导电,当9个萝卜的时候就是坑导电了
8楼2011-10-10 12:23:08
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warderme

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

金属导电是由于自由电子的存在,所以“费米面处态密度”与“参与输运的电子数”无关。
9楼2011-11-03 21:38:58
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wl199826

金虫 (小有名气)

引用回帖:
9楼: Originally posted by warderme at 2011-11-03 21:38:58:
金属导电是由于自由电子的存在,所以“费米面处态密度”与“参与输运的电子数”无关。

您应该是本科生吧,建议仔细阅读固体物理,或向凝聚态物理的科研人员请教
10楼2011-11-06 08:54:35
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