поверхностные состояния это:

поверхностные состояния
Термин
поверхностные состояния
Термин на английском
surface states
Синонимы
Аббревиатуры
Связанные термины
"квантовый загон"
Определение

специфические электронные состояния, связанные с наличием поверхности у кристаллического твердого тела.

Описание

Основной вывод электронной зонной теории твердых тел заключается в существовании зон разрешенных энергий, разделенных зонами запрещенных энергий. Решение уравнения Шредингера для периодического потенциала, связанного с бесконечной кристаллической решеткой, воспроизводит эти основные тенденции для объема кристалла. Наличие свободной поверхности приводит к прерыванию периодичности и, следовательно, изменяет краевые условия уравнения Шредингера.

Для одномерной задачи потенциал можно принять в упрощенном виде, показанном на рис. 1а. В этом случае имеются два типа решений. Первый тип соответствует объемным состояниям с волновыми функциями, распространяющимися в объеме и экспоненциально затухающими в вакууме (рис. 1б). Второй тип решения соответствует поверхностным состояниям, волновые функции которых локализованы в области поверхности, затухая экспоненциально и в объеме, и в вакууме (рис. 1в).

Поверхностные состояния принято разделять на состояния Шокли и состояния Тамма.

Состояния Шокли возникают как решение уравнения Шредингера в рамках модели почти свободных электронов. В этом приближении электрон-электронным взаимодействием пренебрегают, а решение ищут в виде плоских волновых функций. Существование состояний Шокли обусловлено только наличием границы кристалла и не требует каких-либо отклонений от объемных параметров в приповерхностной области. Этот подход в основном применим для нормальных металлов и узкозонных полупроводников.

Состояния Тамма получают при использовании модели сильной связи, в которой имеют дело с волновыми функциями, построенными из атомоподобных орбиталей. Этот подход применим для достаточно локализованных электронов. Наличие состояний Тамма предполагает значительные возмущения потенциала в области поверхности (например, из-за реконструкции поверхности или присутствия на ней ненасыщенных связей). Этот подход применим для d-электронов переходных металлов, а также для полупроводников и изоляторов.

 

    Авторы
    • Зотов Андрей Вадимович, д.ф.-м.н.
    • Саранин Александр Александрович, д.ф.-м.н.
    Ссылки
    1. Введение в физику поверхности: Пер. с англ. / Оура Кендзиро, Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. - М. Наука, 2006. - 490 с.
    Иллюстрации
    Рис. 1. а - Одномерный модельный потенциал полубесконечной решетки. Два типа волновых функций в полу

    Рис. 1. а - Одномерный модельный потенциал полубесконечной решетки. Два типа волновых функций в полубесконечном кристалле, б - объемные состояния; в - поверхностные состояния


    Теги
    Разделы

    Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.

    Смотреть что такое "поверхностные состояния" в других словарях:

    • ПОВЕРХНОСТНЫЕ СОСТОЯНИЯ — локализованные энергетич. состояния (уровни) носителей заряда (эл нов проводимости и дырок), возникающие у границы твёрдого тела с вакуумом или др. средой. Существование П. с. в запрещённой зоне (см. ЗОННАЯ ТЕОРИЯ) предсказано И. Е. Таммом (1932) …   Физическая энциклопедия

    • Поверхностные состояния — Волновая функция одноэлектронного поверхностного уровня, изображенная в направлении х, перпендикулярном поверхности [1]. Поверхностные состояния, (англ. Surface states) (также поверхностные электронные состояния, далее ПС)  электронные… …   Википедия

    • ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ — свойства, обусловленные поведением носителей заряда (электронов и дырок) вблизи границы раздела полупроводника с др. средой. На поверхности существуют поверхностные состояния носителей, плотность к рых (число состояний, приходящихся на единичный… …   Физическая энциклопедия

    • Поверхностные электронные состояния — Волновая функция одноэлектронного поверхностного уровня, изображенная в направлении х, перпендикулярном поверхности [1]. Поверхностные состояния, (англ. Surface states) (также поверхностные электронные состояния, далее ПС)  электронные состояния …   Википедия

    • Поверхностные явления —         выражение особых свойств поверхностных слоев, т. е. тонких слоев вещества на границе соприкосновения тел (сред, фаз). Эти свойства обусловлены избытком свободной энергии (См. Свободная энергия) поверхностного слоя, особенностями его… …   Большая советская энциклопедия

    • ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОЛНЫ — (см.), возникающие и на свободной поверхности жидкости или распространяющиеся по поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей под воздействием внешней причины (ветер, брошенный камень и др.), выводящей поверхность из состояния равновесия… …   Большая политехническая энциклопедия

    • Поверхностные явления — Поверхностные явления  совокупность явлений, обусловленных особыми свойствами тонких слоёв вещества на границе соприкосновения фаз. К поверхностным явлениям относятся процессы, происходящие на границе раздела фаз, в межфазном поверхностном… …   Википедия

    • ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОЛНЫ — волны, распространяющиеся по свободной поверхности жидкости или на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей П. в. возникают под влиянием внеш. воздействия (напр.. ветра), выводящего поверхность жидкости из равновесного состояния. В… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

    • поверхностные уровни Тамма — Электронные состояния, локализованные у поверхности кристалла …   Политехнический терминологический толковый словарь

    • СТО Газпром 8-2005: Регламент по расчету предельно допустимых сбросов веществ в поверхностные водные объекты со сточными водами — Терминология СТО Газпром 8 2005: Регламент по расчету предельно допустимых сбросов веществ в поверхностные водные объекты со сточными водами: 3.1.1 ассимилирующая способность водного объекта: Способность водного объекта принимать определенную… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

    Книги

    Другие книги по запросу «поверхностные состояния» >>


    Поделиться ссылкой на выделенное

    Прямая ссылка:
    Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»