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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【请教】固体物理高手：关于维德曼－弗兰兹定律的失效问题
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gkd_0000

新虫 (正式写手)

[交流] 【请教】固体物理高手：关于维德曼－弗兰兹定律的失效问题

维德曼－弗兰兹定律的成立要求散射是弹性的，因为此时散射仅改变电子波矢的方向，对热流和电流有同样的影响，而当散射是非弹性时，散射可以使电子的能量发生改变（吸收或放出一个声子），但基本不改变波矢的方向，从而导致热的流的减弱，但对电流没有什么影响，非弹性散射对电流和热流不同的作用导致电导率和（电子）热导率之间不再遵从简单的维德曼－弗兰兹定律。

我想问的问题是尺寸效应会不会使维德曼－弗兰兹定律失效。假想一种金属材料的晶粒尺寸达到纳米级的时候，电子会不会发生非弹性散射而使材料导热降低而基本不改变其导电性能？

[ Last edited by gkd_0000 on 2008-2-28 at 08:40 ]
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成功地证实种种大胆的设想和揣测，这难道不正说明我们毕生的工作是无可非议和值得自豪的吗？－－柯南道尔
1楼2008-02-27 16:48:48
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

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★ ★
gkd_0000(金币+2,VIP+0):谢谢！
WF定律的前提是
1金属电子行为类似理想气体(电子间无显著关联,或者密度不大),
2晶格势垒不高,并呈现准周期性,即体状金属的情况
以上条件在纳米尺度下,并不总能满足
但此时导致WF定律失效的并不一定是非弹散,也可能是多次散射,关联,分裂等因素,
总之你没有说的很明确,我也只能说这么多了
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从此不问江湖事
2楼2008-02-27 18:13:05
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gkd_0000

新虫 (正式写手)
谢谢楼上，我是学材料的，物理基础不好，可能是问题没有说清楚。请问电子的弹性散射或者非弹性散射跟尺度有关吗？
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成功地证实种种大胆的设想和揣测，这难道不正说明我们毕生的工作是无可非议和值得自豪的吗？－－柯南道尔
3楼2008-02-28 08:39:23
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GrasaVampiro

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引用回帖:
Originally posted by gkd_0000 at 2008-2-28 01:39:
谢谢楼上，我是学材料的，物理基础不好，可能是问题没有说清楚。请问电子的弹性散射或者非弹性散射跟尺度有关吗？

更大程度上是和能量有关
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从此不问江湖事
4楼2008-02-28 08:42:43
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

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优秀版主
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
gkd_0000(金币+8,VIP+0):你这么说我大致明白了，非常感谢！
"材料导热降低而基本不改变其导电性能"
如果这是你的目的,那么,通过非弹散来实现,似乎不是妙计,非弹散要求相当大的电子能量,在晶体中高能电子能存在多长时间?多大范围?高能意味着快速耗散.

只是建议,不骗人,但也不负责
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从此不问江湖事
5楼2008-02-28 08:47:43
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gkd_0000

新虫 (正式写手)
非常感谢楼上。这个概念只能说大致清楚了，险些闹出大的笑话。再次感谢！
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成功地证实种种大胆的设想和揣测，这难道不正说明我们毕生的工作是无可非议和值得自豪的吗？－－柯南道尔
6楼2008-02-28 09:06:53
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GrasaVampiro

专家顾问 (职业作家)

微信XGBerlin

优秀版主
★ ★
musi429(金币+2,VIP+0):多谢交流，版内奖励一下,希望提供更多资源～～:)
8个金币受之有愧,建议楼主眼光放宽,导电材料远不止金属一种,适当掺杂的共轭聚合物,如聚乙炔,电导率相当高,热导率较低,也复合你的要求,其原因是电子只能离域于整个共轭结构上,而非整个晶体
降低热导率,就是限制向各个方向上的热耗散;增加电导率,就是促进电子某一方向上有序运动,两个要求合而为一,你必须让电子运动有一个优势方向,或曰,在材料里形成一个优势通道

[ Last edited by GrasaVampiro on 2008-2-28 at 02:17 ]
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从此不问江湖事
7楼2008-02-28 09:16:21
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gkd_0000

新虫 (正式写手)
兄台真是个厚道人，您的建议非常有参考价值，我会认真考虑这个问题的。
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8楼2008-02-28 09:45:24
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