Materiály a technická dokumentace - UMEL - Vysoké učení ...

Materiály a technická dokumentace, část Materiály v elektrotechnice 31
valenční pás
− odpovídá orbitalům obsazeným elektrony
vodivostní pás
− odpovídá orbitalům neobsazeným elektrony
Obr.1.11 Štěpení energetických úrovní elektronů v souboru atomů
• Příkladně pro lithium (Li) (Z = 3) krystal představuje agregát o N atomech.V krystalu,kde
jsou atomy v rovnovážných vzdálenostech x 0 , je pak namísto diskrétní hladiny 1s a 2s pás
dovolených energií.
1.5.2 Pásový model vodivosti kovů
• Krystal lithia,obsahující N atomů, obsahuje N valenčních elektronů. Tyto elektrony mohou
obsadit N hladin valenčního pásu,který vznikl rozšířením hladiny 2s. Fermi však ukázal,
že pro podobné soubory atomů platí Pauliho princip, tj. na každé hladině mohou existovat
vždy dva elektrony s antiparalelními spiny. V krystalu lithia bude tedy z N hladin za
absolutní nuly obsazena jen polovina.
• Přiložené elektrické pole má snahu uvést elektrony do usměrněného pohybu. Poněvadž
elektrony v nejvyšších zaplněných hladinách pásu mohou snadno přecházet na blízké
volné hladiny, je výsledkem stálý pohyb elektronů proti směru pole. Elektrony v
nezaplněném valenčním pásu se tedy chovají jako volné.
a) b)
Obr.1.12 Pásový model vodivosti kovů
a) lithium 1s 2 2s 1
b) berylium 1s 2 2s 2