Достижения физической электроники. Классическая электронная теория металлов

Физическая электроника

Кафедра Электроники Твердого Тела, лаб. Физической электроники

Тел: ; Email: НИИФ, блок М, к.435

Литература

• Л.Н.Добрецов, М.В.Гомоюнова “Эмиссионная электроника”.
• Изд-во “Наука”, М., 1966.

• Г.Г. “Физическая электроника. I.Термоэлектронная эмиссия”. СПбГУ, 2007.

• А.Модинос “Авто-, термо- и вторично-эмиссионная
• спектроскопия”. Изд-во “Наука”, М., 1990.

• Э.Я.Зандберг, Н.И.Ионов “Поверхностная ионизация”.
• Изд-во “Наука”, М., 1969.

• А.Р.Шульман, С.А.Фридрихов “Вторично-эмиссионные
• методы исследования твердого тела”. Наука, ФМЛ, М., 1977.

• К.Херринг, М.Никольс “Термоэлектронная эмиссия”. ИЛ, 1950

Достижения физической электроники

• Планетарная модель атома – результат изучения взаимодействия заряженных частиц с металлическими фольгами.

• Квантовая природа света - исследования фотоэлектронной эмиссии

• Волновая природа электрона - изучение взаимодействия
• электронов с монокристаллическими образцами

• Волновые свойства атомов – дифракция атомных пучков

• Туннелирование частиц сквозь потенциальный барьер – исследования автоэлектронной эмиссии.

Перспективы

• Вакуумная микроэлектроника

• Методы диагностики

• Физика поверхности - изучение
• явлений на поверхности твердых тел,
• адсорбция, катализ.

• Исследование физико-химических
• свойств низкоразмерных систем
• двумерные (2D)
• одномерные (1D)
• нульмерные (0D)

Нанотехнология, нанолитография

«Квантовый коралл»

«Ровная» поверхность кремния

Наномобиль

Перенос атома

Китайская поэма

1.ВВЕДЕНИЕ

• Раздел, изучающий свойства ионов,
• электронов и нейтральных частиц

• Исследование движения заряженных
• частиц в вакууме - электронная оптика

• Движение ионов и электронов, процессы их
• возникновения и рекомбинации в газах
• - физика газового разряда.

• Процессы возникновения свободных частиц на поверхности твердых и жидких тел, а также процессы взаимодействия частиц с такими поверхностями – «эмиссионная электроника»

1.1.Классическая электронная теория металлов

• Максвелловское распределение
• частиц по импульсам:

• Закон Видемана-Франца

c - удельная теплопроводность; s - удельная электропроводность

• Не смогла объяснить экспериментальные величины
• теплоемкости металлов

Теплоемкость электронного газа

• Средняя кинетическая энергия электрона

число степеней свободы =

• Теплоемкость электронного газа в расчете на один моль

• Теплоемкость решетки

R = kNA=1,986 кал/моль/град

c = cel+ cион = 9 кал/моль/град

При Ze=1 теплоемкость металлов

Теплоемкость диэлектриков

c = cион = 6 кал/моль/град

Эксперимент

Теплоемкость у металлов ~ такая же, как и у диэлектриков и равна ~ 6 кал/моль/град.

Закон Дюлонга-Пти