固體能帶理論英文解釋翻譯、固體能帶理論的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 band theory of solid

分詞翻譯：

固體的英語翻譯：

solid; solid body
【醫】 solid; stereo-

能帶理論的英語翻譯：

【電】 band theory

專業解析

固體能帶理論（Solid-State Band Theory）是凝聚态物理學的核心理論之一，用于解釋晶體材料中電子能量分布及其導電特性。以下從漢英對照與科學定義角度進行解析：

1. 基本概念（Basic Concepts）

   該理論假設晶體中原子的周期性排列形成勢場，導緻電子能級分裂為連續的能帶結構（Energy Band Structure）。其中：

   • 價帶（Valence Band）：電子在基态下占據的最高能帶。
   • 導帶（Conduction Band）：未被電子填滿或部分填充的可導電能帶。
   • 禁帶（Forbidden Band/Energy Gap）：價帶與導帶之間的能量間隙，寬度決定材料導電性。

2. 關鍵術語漢英對照（Key Terms）

   • 布裡淵區（Brillouin Zone）：倒格子空間中的對稱性單元，用于描述電子波矢範圍。
   • 費米能級（Fermi Level）：絕對零度下電子占據的最高能級位置。
   • 有效質量（Effective Mass）：電子在晶體中受周期勢場影響的等效質量。

3. 理論應用（Applications）

   能帶理論成功解釋了導體、半導體和絕緣體的區别：

   • 導體（如銅）：導帶與價帶重疊，禁帶寬度為零。
   • 半導體（如矽）：禁帶寬度約1eV，溫度升高時電子可躍遷至導帶。
   • 絕緣體（如金剛石）：禁帶寬度超過5eV，電子難以躍遷。

4. 權威參考文獻（References）

   • 黃昆,《固體物理學》, 高等教育出版社, 1988
   • Ashcroft & Mermin,《Solid State Physics》, Cengage Learning, 1976
   • MIT OpenCourseWare, "Electronic Materials"課程講義

該理論為現代半導體器件（如晶體管、太陽能電池）的設計提供了量子力學基礎，并通過第一性原理計算實現材料性能預測。

網絡擴展解釋

固體能帶理論是凝聚态物理學的重要理論框架，主要用于解釋晶體中電子的能量狀态及其運動規律。以下是其核心内容與意義的綜合闡述：

1.基本定義

固體能帶理論基于量子力學，研究周期性排列的原子組成的晶體中電子能量分布和運動特性。它揭示了電子在晶體中隻能占據特定能量範圍（即能帶），而非孤立原子中的分立能級，從而形成導帶、價帶和禁帶等結構。

2.能帶的組成

• 價帶：絕對零度時被電子填滿的最高能帶，決定材料的化學鍵性質。
• 導帶：未被電子填滿或部分填充的能帶，允許電子自由移動，是導電的基礎。
• 禁帶：價帶與導帶之間的能量間隙，寬度決定材料的導電性（如絕緣體禁帶寬，半導體禁帶窄）。

3.核心原理

• 布洛赫定理：描述晶體中電子波函數的形式，表明電子在周期性勢場中具有周期性調幅的平面波特性。
• 能帶形成機制：原子靠近時，孤立能級因相互作用分裂為能帶，如多個原子軌道疊加形成擴展的能帶結構。

4.應用與意義

• 材料分類：解釋導體（導帶部分填充）、絕緣體（禁帶寬）和半導體（禁帶窄，可通過激發導電）的導電性差異。
• 技術發展：指導半導體器件（如晶體管）、光電子材料（如激光二極管）和超導體設計。

5.理論發展

在密度泛函理論等現代計算方法推動下，固體能帶理論擴展至複雜材料（如磁性金屬、高溫超導體）和低維系統（如表面、超晶格）的研究。相關著作（如謝希德《固體能帶理論》）強調物理圖像與實驗結合，深化了對材料電子行為的理解。

如需進一步了解具體計算方法或材料案例，可參考相關文獻或擴展資料。

分類

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

别人正在浏覽...

【别人正在浏覽】