ФРИДЕЛЯ ОСЦИЛЛЯЦИИ

ФРИДЕЛЯ ОСЦИЛЛЯЦИИ

- периодическое распределение электронной плотности в металлах, возникающее при экранировании заряж. примеси. В случае сферически-симметричного примесного потенциала это распределение на больших расстояниях от примесного узла определяется ф-лой Фриделя

Здесь l -орбитальное квантовое число; d_l - фаза рассеяния парциальной компоненты волновой ф-ции электрона; e(2k_F) - статическая диэлектрическая проницаемость металла с волновым вектором, равным удвоенному вектору Ферми. Т. о., электроны, экранирующие примесный заряд, образуют вокруг дефектного центра гало с чередующимися областями сгущения и разрежения плотности.

Экранирование стороннего заряда в металле является коллективным эффектом, в к-ром принимают участие все электроны проводимости с волновыми векторами от 0 до k_F. Возникновение Ф. о. связано с наличием резкой границы k_F в Ферми - Дирака распределении этих электронов по импульсам. Избыточное число DN электронов вокруг примесного иона определяется п р а в и л о м с у м м Ф р ид е л я:

В общем случае распределение электронов вокруг примеси в кристалле не является сферическим, а обладает симметрией точечной группы данного кристалла. Выражение (1) может быть обобщено и на этот случай, но тогда вместо суммы по l в него входит сумма по неприводимым представлениям g точечной группы, вместо множителя (2l+1) стоит размерность соответствующего неприводимого представления, а d_l заменяется на d_g.

Осцилляции электронной плотности, подобные Ф. о., возникают и в др. физ. величинах, связанных с откликом электронного газа в металлах на внеш. возмущения, напр. в косвенном обменном взаимодействии локальных магн. моментов через электроны проводимости (см. РККИ-обменное взаимодействие).

Лит.: Займан Дж., Принципы теории твердого тела, пер. с англ., 2 изд., М., 1974; Харрисон У., Теория твердого тела, пер. с англ., М., 1972. К. А. Кикоин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.