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为什么导体中不存在空穴导电
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时间
2019-12-31 22:43:05
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783

 

谢邀,科研搞累了来答题。。。这就是个文字游戏,对于任何导体你都既可以说是电子导电,也可以说是空穴导电,这两种说法是等价的。设哈密顿量为其中mu是化学势,是电子算符。零能以下的电子全部占据,零能以上的电子全空。那么我们可以说零能以下的电子贡献电导。从另外一个角度,我可以定义空穴算符为,那么这个哈密顿量可以重新写为这就是空穴的能带。可以看到空穴的色散是翻过来的,k=0能量最高。利用我们可以说零能以下的空穴全占,零能以上的空穴全空。这个系统拥有和前一个系统完全一样的电导。因此也可以说电导是零能以下的空穴贡献的。其实,占据态本身不导电。占据态到空态的跃迁这种变化才引起导电。因此满带是不导电的,空带是不导电的。而不满不空的带上就运行这种跃迁,就可以导电。基于这种理解,我们可以把两个版本的哈密顿量结合一下:其中kF是零能的费米波矢。在这个版本中,只保留了激发态的信息,而把所有占据信息都塞到常数项里去了。这个哈密顿量的基态一个粒子都不占据。而网上放任意一个电子或者空穴,都意味着一种激发。

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