作业帮什么是量子限域效应
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/08/03 22:13:56
什么是量子限域效应
什么是量子限域效应
什么是量子限域效应
当粒子的尺寸达到纳米量级时,费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级.当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时,会出现纳米材料的量子效应,从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化.1986年Halperin对久保( Kubo)理论进行了较全面的归纳,并用这一理论对金属超微粒子的量子尺寸效应进行了深入的分析.研究表明随粒径的减小,能级间隔增大.能带理论表明,金属费米能级附近电子能级一般是连续的,这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立.对于只有有限个导电电子的超微粒子来说,低温下能级是离散的,对于宏观物体包含无限个原子( 即导电电子数N → ∞ ),能级间距δ → 0,即对大粒子或宏观物体能级间距几乎为零；而对纳米粒子,包含的原子数有限,N值很小,这就导致δ有一定的值,能级间距发生分裂
例如半导体材料或金属的尺寸降低到纳米尺寸时,特别是小于或者等于该材料的激子玻尔半径时,由大块金属中的能级组成的接近连续的能带此时转化为离散的能级,因此对于半导体材料来说,可以通过改变颗粒的尺度来调整其带隙的大小,从而改变了对某些成本很高的半导体材料的依赖.
不知道你说的是不是这个?
不知道你能看懂不?
就是材料的尺度小于该物质的电子的费米波长时，电子运动受限，被迫在有限的空间里自组成稳定态，出现新的能态和结构。如半导体纳米，电子在三维尺度上运动都会受到局限，因而形成了类似分子或原子的不连续的电子能带结构，又称为“人造原子”。
量子限域效应
半导体纳米微粒的粒径r＜αB(αB为激子玻尔半径: B = h2/e2(1/me- + 1/mh+)时，电子的...
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就是材料的尺度小于该物质的电子的费米波长时，电子运动受限，被迫在有限的空间里自组成稳定态，出现新的能态和结构。如半导体纳米，电子在三维尺度上运动都会受到局限，因而形成了类似分子或原子的不连续的电子能带结构，又称为“人造原子”。
量子限域效应
半导体纳米微粒的粒径r＜αB(αB为激子玻尔半径: B = h2/e2(1/me- + 1/mh+)时，电子的平均自由程受小粒径的限制，局限在很小的范围，空穴很容易与它形成激子，引起电子和空穴波函数的重叠，容易产生激子吸收带。因此空穴约束电子形成激子的概率比常规材料高得多，导致纳米材料激子的浓度较高。颗粒尺寸越小，形成激子的概率越大，激子浓度就越高。这种效应称为量子限域效应。
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当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。1986年Halperin对久保( Kubo)理论进行了较全面的归纳，并用这一理论对金属超微粒子的量子尺寸效应进行了深入的分析。研究表明随粒径的减小，能级间隔增大。能带理论表明，金属费米能...
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当粒子的尺寸达到纳米量级时，费米能级附近的电子能级由连续态分裂成分立能级。当能级间距大于热能、磁能、静电能、静磁能、光子能或超导态的凝聚能时，会出现纳米材料的量子效应，从而使其磁、光、声、热、电、超导电性能变化。1986年Halperin对久保( Kubo)理论进行了较全面的归纳，并用这一理论对金属超微粒子的量子尺寸效应进行了深入的分析。研究表明随粒径的减小，能级间隔增大。能带理论表明，金属费米能级附近电子能级一般是连续的，这一点只有在高温或宏观尺寸情况下才成立。对于只有有限个导电电子的超微粒子来说，低温下能级是离散的，对于宏观物体包含无限个原子( 即导电电子数N → ∞ )，能级间距δ → 0，即对大粒子或宏观物体能级间距几乎为零；而对纳米粒子，包含的原子数有限，N值很小，这就导致δ有一定的值，能级间距发生分裂
例如半导体材料或金属的尺寸降低到纳米尺寸时，特别是小于或者等于该材料的激子玻尔半径时，由大块金属中的能级组成的接近连续的能带此时转化为离散的能级，因此对于半导体材料来说，可以通过改变颗粒的尺度来调整其带隙的大小，从而改变了对某些成本很高的半导体材料的依赖。
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