Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ПЕРЕБРОСА ПРОЦЕССЫ

ПЕРЕБРОСА ПРОЦЕССЫ

ПЕРЕБРОСА ПРОЦЕССЫ (U-процессы, от нем. Umklapp - переброс) - акты рассеяния квазичастиц, в частностиэлектронов проводимости и дырок, при к-рых полный квазиимпульс (измеренныйв единицах h) всех квазичастиц после рассеяния отличается от полногоквазиимпульса до рассеяния на вектор b обратной решётки. Причинойнесохранения квазиимпульса является периодич. потенциал в кристалле, нафоне к-рого "разыгрывается" рассеяние. Акты рассеяния, в к-рых полный квазиимиульссохраняется, наз. нормальными (N-процессы).

Разбиение всех актов рассеяния на U- и N -процессы зависит от того, как выбрана элементарная ячейка импульсногопространства. Рис. иллюстрирует рассеяние электрона вблизи поверхностиФерми F при поглощении фонона.

Если в качестве элементарной ячейки выбранапервая Бриллюэна зона (рис.. а), то при переходе электронаиз состояния с импульсом k₁ в состояние с импульсом k'₁ с поглощением фонона с квазиимпульсом q₁ полныйнач. квазиимпульс k'₁ + q₁ лежитвнутри этой зоны, и поэтому он равен конечному k'₁ =k₁+ q_1. Т. о., k₁k'₁ есть N -процесс. При переходе k₂k'₂ с поглощением фонона с импульсом q₂, вектор k₂+ q₂ лежит вне зоны Бриллюэна, и поэтому k'₂= (k₂ + q₂) + b, т. е.U -процесс. На рис. ( б )элементарная ячейка пространства полученаиз зоны Бриллюэна сдвигом на - b/2. При этом k₁k'₁ является U -процессом, a k₂k'₂- N -процессом. Хотя относительно каждого конкретного акта рассеяниянельзя сказать, нормальный он или с перебросом, но при любом выборе элементарнойячейки существуют процессы обоих типов.

Наличие П. п. означает, что при рассеянииквазичастиц происходит не только обмен квазиимпульсом между ними (напр.,впутри электронно-фононной системы), но и передача импульса кристаллу какцелому, т. е. тем его степеням свободы, к-рые ответственны за движение"жёсткого" кристалла. По этой причине П. п. приводят к диссипации импульсасистемы квазичастиц и могут быть причиной тепло- и электросопротивления(в отличие от N -процессов; см. Межэлектронное рассеяние). Результатвычисления таких макроскопич. характеристик не зависит от выбора элементарнойячейки, т. е. от способа разделения всех процессов на N- и U'-процессы.

Лит.:3айман Дж., Электроны и фононы, <пер. с англ., М., 1962; Гантмахер В. Ф., Левинсон И. Б., Рассеяние носителейтона в металлах и полупроводниках, М., 1984.

И. Б. Левинсон.