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wl199826

金虫 (小有名气)

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[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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wl199826

金虫 (小有名气)

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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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wusongz

金虫 (小有名气)

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【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

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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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