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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【求助】请教一个固体物理的问题
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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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1楼2011-10-07 15:49:22
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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。
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----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
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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？
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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？
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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
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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？
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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
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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。
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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
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10楼2011-11-06 08:54:35
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