能带理论英文解释翻译、能带理论的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 band theory

分词翻译：

能带的英语翻译：

【化】 band; energy band

理论的英语翻译：

frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【医】 rationale; theory

专业解析

能带理论（Energy Band Theory）是固体物理学中解释晶体材料导电性质的核心理论体系。该理论通过量子力学方法描述晶体中电子能量分布状态，其核心概念包括以下关键术语：

能带结构形成机制电子在周期性晶格势场中发生能级分裂，形成准连续的允许能带（Allowed Bands）和禁止能带（Forbidden Bands）。根据剑桥大学出版社《固态物理学导论》，这种能带分裂源于布洛赫定理对周期性势场中电子波函数的约束。
核心能带类型

价带（Valence Band）：被价电子占据的最高满带
导带（Conduction Band）：未被电子填满或全空的高能带
禁带（Band Gap）：两相邻能带间的能量禁区，其宽度决定材料导电性。美国物理学会《现代物理学评论》指出，金属材料的禁带宽度趋近于零，而绝缘体通常超过5eV。

应用范畴该理论成功解释了金属、半导体、绝缘体的导电差异。根据《自然》杂志材料科学专题，半导体材料的特殊能带结构（如1.1eV带隙）使其在光电转换器件中具有关键应用价值。

理论数学表达采用薛定谔方程的特殊解形式： $$ hat{H}psi = left( frac{-hbar}{2m} abla + V(r) right)psi = Epsi $$ 其中周期性势场$V(r)$的傅里叶展开构成能带计算的基础。

: 《Solid State Physics: An Introduction》, Cambridge University Press : "Electronic Band Structure Engineering", Reviews of Modern Physics : "Advances in Semiconductor Physics", Nature Materials

网络扩展解释

能带理论是研究晶体中电子运动规律的近似理论，主要用于解释导体、半导体和绝缘体的导电性差异。以下是其核心要点：

基本定义与原理
能带理论认为，晶体中原子的紧密排列导致原子能级分裂为连续的能带。电子在周期性势场中运动，采用单电子近似方法，即每个电子独立于其他电子的平均势场。这种周期性势场由原子实（正离子）和其他电子的平均作用共同形成。
能带分类
- 价带：绝对零度时被电子填满的最高能带，决定材料的化学性质。
- 导带：未被电子完全占据的能带，允许电子自由移动，形成电流。
- 禁带：价带与导带之间的能量间隙，宽度决定材料的导电性（如绝缘体禁带宽，半导体较窄）。
应用与意义
该理论成功解释了金属中自由电子的导电性（金属键作用），以及半导体特性（如掺杂后导电性变化）。它还为电子器件设计（如晶体管）提供了理论基础。
历史背景
由布洛赫（F. Bloch）和布里渊（L.-N. Brillouin）在20世纪提出，最初用于解决金属导电性问题。

如需进一步了解数学表达，能带理论中电子能量与波矢的关系可表示为：
$$ E(mathbf{k}) = frac{hbar mathbf{k}}{2m} + V{text{eff}} $$
其中$V{text{eff}}$为等效周期性势场。