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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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wl199826

金虫 (小有名气)

还有一个关键问题是该文中并没有给出这种弛豫时间的各向异性是否导致了电阻的各向异性呢?还是对电阻没有影响,我认为这个问题的答案可以回答我的问题,谢谢
14楼2011-11-09 10:39:33
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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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