第六章 晶体中电子的输运性质6.1 用紧束缚方法可以导出体心立方晶体 s态电子的能带为( 1)试求能带顶部和底部的电子有效质量;( 2)试画出沿 方向 , 和 的曲线。解: ( 1)由能带的表示式及余弦函数的性质可知, 当时, 取最小值,即是能带底, 电子有效质量为同理可得其他交叉项的倒数全为零。 而在布里渊区边界上的处是能带顶, 电子的有效质量为其他交叉项的倒数也全为零。( 2) 在能带底部 时当 时它们的曲线如图所示。6.2 已知一维晶体的电子能带可写成式中 是晶格常数。试求( 1)能带的宽度;( 2)电子在波矢 的状态时的速度;( 3)能带底部和顶部电子的有效质量。解: ( 1) 能带宽度为由极值条件得上式的唯一解是 的解, 此式在第一布里渊区内的解为当 时, 取极小值 , 且有当 时, 取极大值 , 且有由以上可得能带宽度为( 2) 由( 3) 由式,可得电子的速度可求得带顶和带底电子的有效质量分别为式,6.3 设晶格势场对电子的作用力为 ,电子受到的外场力为 ,证明:因为 证明: 为电子的动量,另一方面,加速度 (1) (2)而速度 代入 (2)式,并应用关系式所以有可得(