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Drude自由電子理論Drude自由電子理論一、假設內容自由電子近似：傳導電子由原子的價電子提供，離子實對電子的作用可以忽略不計，離子實的作用維持整個金屬晶體的電中性,與電子發(fā)生碰撞。獨立電子近似：電子與電子之間的相互作用可以忽略不計。外電場為零時,忽略電子之間的碰撞，兩次碰撞(與離子實碰撞)之間電子自由飛行。Drude自由電子理論一、假設內容3.玻爾茲曼統(tǒng)計:

自由電子氣服從玻爾茲曼統(tǒng)計;4.弛豫時間近似：電子在單位時間內碰撞一次的幾率為1/

，稱為弛豫時間(即平均自由時間)。每次碰撞時,電子失去它在電場作用下獲得的能量，即電子和周圍環(huán)境達到熱平衡僅僅是通過與原子實的碰撞實現的。Drude自由電子理論二、成功解釋歐姆定律微觀如何解釋？Drude自由電子理論三、假設的意義1、特魯德提出了第一個固體微觀理論利用微觀概念計算宏觀實驗觀測量2、存在局限性解釋所計算得到的電子平均自由程以及電子熱容都與實驗結果有差別。一、假設的內容

電子在運動中存在一定的散射機制。

電子在一有限深度的方勢阱中運

動，電子間的相互作用忽略不計；

電子按能量的分布遵從Fermi-Dirac統(tǒng)計；

電子的填充滿足Pauli不相容原理；得出了費米能級，費米面等重要概念并成功地解決了電子比熱比經典值小等經典模型所無法解釋的問題。考慮電子自旋，如將每一個自旋態(tài)看作一個能態(tài)，在能量為E的球體中，(能量為E的球體中)電子能態(tài)總數為二、推導費米能級和費米面1、計算能態(tài)密度波失k的狀態(tài)密度一、用矩陣表示變換以及其應用（1）繞Z軸轉動（2）中心反映（3）鏡像反映（對稱面為oxy平面）——四次旋轉軸的晶體的介電常數的矩陣形式為：10七大晶系的介電常數

三斜晶系單斜晶系正交晶系四方、三方和六方晶系立方晶系周期性對旋轉對稱性的影響所以（m為整數）θ只能取

n=1,2,3,4,6基本的點對稱操作3、i（中心反演）1、E（不變）2、Cn（n度軸轉動）

n：2346C2C3C4C6

（熊夫利符號）4、（n度象轉軸，作n度旋轉后再作中心反映）（m）（S4）最基本的點對稱操作只有8個

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