第八章 能带 1.运动方程 1准经典近似 点阵的周期势场是在点阵常数的范围内 变化,这样的势场只能用量子力学来处理 ,因为它是一个微观场,但对于外加的宏 观的电磁场,在波包范围内基本是恒定的 ,因此对于宏观场而言,可把波包的运动 看作经典粒子的运动,而采用经典力学的 方法来处理。这就是准经典近似方法(或 称半经典极限,之所以称“ 半”是因为对 周期场处理仍按量子力学的方法解决)。2.运动方程 主要考虑Bloch电子在外加电磁场下的 运动规律。 Bloch电子的速度是Bloch波包的 群速度 三维时: 若外加电场为 ,则外场对Bloch电子要作 功,在 t时间内,电子的能量增加为: 又 (即电子能量的变化引起的波矢变化为 k) 又 比较 则 若 足够小,则有: 三维时: 上式表明了电子在波矢空间的 运动规律。从式中可看到:电 子晶体动量的变化率仅决定于 外力,而与周期势场无关。 (真实空间中的运动规律) (波矢空间中的运动规律)考虑Bloch电子在外加磁场 下 运动规律: Bloch电子的 函数的形式 与自由电子不同(自由电子等 能面是球面)。但在能带的极 值附近,可以近似展开成球面