Приглашаем посетить сайт

Некрасов (nekrasov-lit.ru)

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА

В начало энциклопедии

По первой букве
A-Z А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА

ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА - величина, имеющая размерность массы и характеризующая динамич. свойства квазичастиц. Напр., движение электрона проводимости в кристалле под действием внеш. силы F и сил со стороны кристаллич. решётки в ряде случаев может быть описано как движение свободного электрона, на к-рый действует только сила F (закон Ньютона), но с Э. м. т, отличной от массы т0 свободного электрона. Это отличие отражает взаимодействие электрона проводимости с решёткой (см. Твёрдое тело, Зонная теория, Квазиклассическое приближение).

В простейшем случае изотропной зависимости энергии Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА электрона от его квазиимпульса р Э. м.- скалярная величина, определяемая соотношением

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА

Если зависимость Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА( р) (дисперсии закон )анизотропна, то Э. м. представляет собой тензор. Компоненты тензора обратных Э. м.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА

Это означает, что ускорение электрона в кристаллич. решётке в общем случае направлено не параллельно внеш. силе F. Оно может быть направлено даже антипараллельно F, что соответствует отрицат. значению Э. м. Для электронов с отрицат. Э. м. оказалось удобным ввести в рассмотрение положительно заряженные квазичастицы- дырки с положительной Э. м.

При изучении гальваномагнитных явлений пользуются т. н. циклотронной Э. м. электронов и дырок:

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА

где S- площадь сечения изоэнергетич. поверхности Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА ( р) = const плоскостью, перпендикулярной магн. полю Н.

Наиб. важные методы определения Э. м. электронов проводимости и дырок в металлах и полупроводниках - циклотронный резонанс, измерение электронной теплоёмкости и др.

Из-за электрон-фононного взаимодействия Э. м. электронов, движущихся в поле ионов кристаллич. решётки, перенормируется, причём макс. перенормировку претерпевает Э. м. электронов на (и вблизи) фермы-поверхности; у электронов с энергией Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА (wD -дебаевская частота) Э. м. практически не перенормируется. Благодаря этому в ф-лы, описывающие термодинамич. и кинетич. свойства металлов при низких темп-pax (kT<<Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА), входит перенормированная Э. м., а в ф-лы, описывающие свойства металла при kT>>Физическая энциклопедия. В 5-ти томах ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА, а также оптич. свойства для частот w>>wD,- неперенормированная Э. м.

Понятие Э. м. обобщают для др. типов квазичастиц ( фононов, фотонов, экситонов и др.). В теории квантовой жидкости для квазичастиц - фермионов с изотропным законом дисперсии Э. м. наз. отношение m=p0/u0, где р0 и u0 - абс. значения импульса и скорости квазичастиц при абс. нуле темп-ры, соответствующие ферми-энергии. Э. м. атома жидкого 3 Не равна 3,08 m0, где т0 - масса свободного атома 3 Не (см. Гелий жидкий).

Лит. см. при ст. Квазичастица. М. И. Каганов.

В начало энциклопедии