ЗО́ММЕРФЕЛЬДА ТЕО́РИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
ЗО́ММЕРФЕЛЬДА ТЕО́РИЯ металлов, представляет собой развитие Друде теории металлов, отличаясь от последней тем, что распределение свободных электронов по энергиям описывается распределением Ферми – Дирака (а не Максвелла – Больцмана). Предложена А. Зоммерфельдом в 1928. Как и теория Друде, З. т. пренебрегает взаимодействием электронов друг с другом, а их взаимодействие с кристаллич. решёткой сводит к соударениям, при которых импульс электрона меняется скачком.
З. т. позволила объяснить отсутствие заметного вклада электронного газа в теплоёмкость металла при комнатной темп-ре. В З. т. теплоёмкость электронного газа равна C_V = (π^2/2)(kT/ℰ_F)nk, где ℰ_F – энергия Ферми, k – постоянная Больцмана, T – абсолютная темп-pa, n – концентрация свободных электронов. При комнатной темп-ре эта теплоёмкость в 100 раз меньше значения 3nk/2, даваемого теорией Друде. Теории Друде и Зоммерфельда приводят к разл. результатам и при объяснении кинетич. эффектов, обусловленных наличием разброса электронов по энергиям (магнитосопротивление, электронная теплопроводность, термомагнитные явления, термоэлектрические явления). З. т. даёт для этих эффектов согласующиеся с экспериментом величины, которые в ℰ_F/kT или в (ℰ_F/kT)^2 раз меньше, чем в теории Друде. З. т. не может объяснить эффекты, обусловленные сложной формой ферми-поверхности и зонной структурой энергетич. спектра металлов, напр. положительный знак постоянной Холла мн. проводников (см. Холла эффект). Тем не менее вследствие своей простоты З. т. оказывается удобной для численных оценок и качественного объяснения электронных свойств металлов.