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gongjijun木虫 (正式写手)
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请教：半金属half metal 的带隙怎么算？ 已有2人参与
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这是看到对半金属的解释： half metal ——最近新发现的物质性质，主要指半导体和绝缘体而言。由于上旋和下旋轨道发生劈裂，导致上旋（下旋）能带穿越费米能级，表现为金属性；而下旋（上旋）能带不穿越费米能级，依然为半导体或绝缘体结构；由于上旋和下旋轨道的金属性和非金属性差别，导致材料具有独特的性能，我们把这种材料称作半金属 half metal。 有点不解，既然有能带穿越了费米面，就应该算是金属了，可是却是带隙不为零，这个带隙值如何算？ |
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rlafite
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5楼2021-02-17 01:58:48
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【答案】应助回帖
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半金属（英語：half-metal）是指对于自旋为某一方向的电子表现为导体，但是对于自旋为另一方向的电子表现为半导体或绝缘体的材料。所有半金属都是铁磁性或亚铁磁性的，但是大多数铁磁性或亚铁磁性的材料都不是半金属。许多已知的半金属都属于氧化物、硫化物或赫斯勒合金。 在半金属中，对于自旋为某一方向的电子，价带处于半满的状态；而对于自旋为另一方向的电子，则存在禁带。在一些半金属当中，majority spin channel导通，而在另一些半金属当中，minority spin channel导通。 半金属的例子包括了二氧化铬、四氧化三铁、La1-xSrxMnO3 、砷化铬等。半金属在自旋电子学和自旋电子器件中有潜在应用。 |
3楼2021-02-17 01:26:55
rlafite
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【答案】应助回帖
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英语中的semimetal和half-metal目前都被翻译为半金属，但二者概念完全不同。 半金属（英語：semimetal）是指导带和价带之间相隔很窄的材料。根据能带理论，固体根据这个间隔从窄到宽，可以依次分为金属、半金属、半导体和绝缘体。对于半导体和绝缘体，导带和价带之间的间隔相对较大，使得费米能级附近电子的态密度等于零，成为带隙。其中绝缘体的带隙比半导体的大，但具体的分界线比较模糊。而对于半金属，导带和价带之间的间隔十分小，使得费米能级附近电子的态密度接近于零但不为零，因此也没有带隙。金属的费米能级则在导带当中，附近有足够大的电子态密度，使得电流可以良好地传导。 |
4楼2021-02-17 01:57:45
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