Električna provodljivost metala
Da bi nastala električna struja u metalnom provodniku neophodno je ostvariti djelovanje električnog polja unutar provodnika.Pod djelovanjem električnog polja elektroni se ubrzavaju i primaju energiju.Istovremeno, električno polje usmjerava kretanje elektrona. Energija koju električno polje predaje elektronu je mala u odnosu na Fermi-jev nivo kao i kod toplotnog kretanja.Zbog toga električno polje predaje energiju samo malom broju elektrona čiji su energijski nivoi bliski Fermi-jevom nivou.
Prema kvantnoj teoriji formula za specifičnu električnu provodljivost metala je:
=ne²λ/mₑνPrema kvantnoj fizici kretanje elektrona kroz kristalnu rešetku treba shvatiti kao prostiranje de Broglie-evog talasa.
Elektron-fonon interakcije se javljaju kada kristalna rešetka nije idealne strukture.Idealna struktura se narušava kada dođe do oscilovanja jona rešetke pod uticajem toplote,ili kada postoje neke primjese odnosno defekti kristalne rešetke.U idealnoj kristalnoj rešetki de Broglie-ev talas bi se prostirao bez promjene pravca kretanja.
U realnoj kristalnoj rešetki dolazi do elektron-fonon interakcije pri čemu elektroni gube energiju koju predaju kristalnoj rešetki.Posljedica toga je da je srednja dužina slobodnog puta elektrona manja,a samim tim je manja i električna provodljivost.
|
|
|
|
|
|
|