Г.Г.ФИЛИПЕНКО
КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА. ВВЕДЕНИЕ В НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО
ТЕЛА.
Электроны проводимости вносят низкий вклад в теплоемкость металла
(закон Дюлонга-Пти).
Теоретический же расчет по модели Друде показывает,что вклад электронов
в теплоемкость должен быть значительным.
Атомы металлов плотно упакованы, но не в один, а в несколько
типов упаковок – кристаллические решетки. Значит кроме плотной
упаковки, при формировании кристаллической решетки металла, играют
роль также и химические свойства атомов (атомных остовов).
Металлическая связь объясняется объединением нескольких
внешних электронов атомов металла в общей, для этих электронов, зоне
проводимости.
Существование зоны доказано в известном опыте, когда возникал
кратковременный ток при торможении предварительно раскрученной
катушки, а число электронов проводимости определено из опытов
Холла.
Как определить “ химические” свойства атомного остова? Для
этого определим число гибридных орбиталей атомного остова,
окруженного и притягиваемого зоной проводимости.
У алмаза плотность упаковки атомов в кристаллической
решетке равна 34 процентам, а координационное число (число
ближайших атомов для центральноизбранного) равно 4. На одну
гибридную орбиталь атома алмаза приходится 34 разделить на 4 равно
8,5 процентов.
По аналогии для атома натрия 68 разделить на 8 равно 8,5
процентов. Отсюда число гибридных орбиталей для атомов плотнейших
упаковок будет равно 74 разделить на 8,5 равно
9 шт. (орбиталей).
Изложено в работе “К вопросу о металлической связи в
плотнейших упаковках химических элементов”
HYPERLINK
“http://kristall.lan.krasu.ru/Science/publ_grodno.html”
http://kristall.lan.krasu.ru/Science/publ_grodno.html
HYPERLINK
“http://sciteclibrary.ru/eng/catalog/pages/5216.html”
http://sciteclibrary.ru/eng/catalog/pages/5216.html (in English)
Электроны внешних оболочек или подоболочек сначала
заполняют гибридные орбитали, а оставшиеся электроны размещаются в
зоне проводимости. Предположительно, в
реальном пространстве, зона проводимости должна находится в районе
поверхности ячейки Вигнера-Зейтца. Грубо, она напоминает собой
пчелиные соты.
Поэтому электроны проводимости вносят низкий вклад в
теплоемкость металла, т.к. они по сути находятся в пространстве
двумерном со сложной поверхностью. Здесь ошибка Друде. А
периодичность для электрона проводимости в кристалле связана не
столько с постоянной решетки , сколько со стереометрией гибридных
(валентных) орбиталей атомных остовов. Смотри осциляции в опытах
де-Гааза-ван-Альфена по исследованию поверхности Ферми.
С учетом вышеизложенного ясно, что механизмы
заполнения и расчетов электронных уровней для атомных остовов и
для зоны проводимости должны быть различными.
Положительным в статье видится то, что расчеты
свойств материалов можно вести сразу для химического элемента, а не
для пустого куба Борна-Кармана. Все это наверное диковато для
квантового механика , так будем терпимы к инакомыслящим.
ГРОДНО январь 2004.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
