緊束縛近似英文解釋翻譯、緊束縛近似的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 tight binding approximation

分詞翻譯：

緊的英語翻譯：

close; tighten; pressing; short of money; strict; urgent

束縛的英語翻譯：

manacle; restrain; bind up; hold in leash; shackle; stranglehold; tie down
yoke; bondage
【機】 bind; binding

近似的英語翻譯：

border
【化】 affinity
【醫】 approximation
【經】 approximately

專業解析

緊束縛近似（Tight-Binding Approximation）是固體物理學中用于描述晶體中電子運動的一種理論模型。其核心假設是：電子主要被束縛在單個原子附近，相鄰原子間的電子波函數僅存在微弱重疊，因此可用原子軌道的線性組合（LCAO）近似構建晶體的電子能帶結構。

物理意義與數學形式

該方法基于局域原子軌道思想，認為電子在晶格中的運動可通過相鄰原子間的躍遷積分描述。其哈密頓量可表示為： $$ hat{H} = sum{i,alpha} epsilon{ialpha} |ialpharangle langle ialpha| + sum{i eq j,alphabeta} t{ij}^{alphabeta} |ialpharangle langle jbeta| $$ 其中$epsilon{ialpha}$為原子軌道能級，$t{ij}^{alphabeta}$表征相鄰原子軌道間的躍遷能量（來源：Ashcroft & Mermin《固體物理學》）。

適用條件與典型應用

該模型特别適用于：

窄能帶材料（如過渡金屬氧化物）
電子局域性強的體系（如石墨烯、碳納米管）
弱晶格勢擾動場景（來源：Kittel《固體物理導論》）

方法局限性

緊束縛近似對強關聯電子體系（如高溫超導體）的預測精度有限，且需預先确定原子軌道參數。近年研究者常将其與密度泛函理論結合，提升複雜材料模拟效率（來源：arXiv預印本平台相關研究綜述）。

網絡擴展解釋

緊束縛近似（Tight-Binding Approximation）是固體物理學中用于描述晶體中電子能帶結構的一種理論方法，尤其適用于原子間相互作用較弱或電子局域性較強的情況（如内層電子或原子間距較大的晶體）。以下是其核心要點：

1.基本定義

緊束縛近似認為，晶體中的電子主要受其母原子勢場的束縛，而其他原子的勢場作用被視為微擾。此時，電子的波函數可近似為孤立原子軌道的線性組合（LCAO，Linear Combination of Atomic Orbitals）。

2.理論基礎

原子軌道線性組合（LCAO）：晶體中電子的波函數由各原子軌道疊加構成，即： $$psik(r) = frac{1}{sqrt{N}} sum{R_m} e^{ik cdot R_m} phi_i(r - R_m)$$ 其中，$phi_i$為孤立原子軌道，$R_m$為原子位矢，$k$為波矢。
微擾處理：将其他原子勢場的影響視為微擾，通過簡并微擾理論計算能帶結構。

3.數學方法與能帶計算

哈密頓量：晶體中電子的總勢場$U(r)$為各原子勢場之和，即$U(r) = sum_{R_m} V(r - R_m)$。
能量表達式：通過微擾計算，電子能量可表示為： $$E(k) = epsiloni - A - B sum{R_n} e^{ik cdot R_n}$$ 其中，$epsilon_i$為孤立原子能級，$A$和$B$分别為重疊積分和近鄰相互作用參數。

4.應用與特點

適用場景：適用于原子間距較大、電子局域性強的體系（如半導體、絕緣體）。
優勢：能直觀反映原子能級與晶體能帶間的聯繫，計算複雜度較低。
局限性：對強離域電子（如金屬中的自由電子）描述效果較差。

5.曆史背景

該方法由布洛赫（F. Bloch）于1928年提出，後發展為能帶計算的重要經驗方法。

如需進一步了解具體數學推導或應用案例（如面心立方晶格能帶計算），可參考高權威性來源如、7中的詳細分析。