• Keine Ergebnisse gefunden

a) Bestimmen Sie f¨ur ein Deltafunktions-Potential mitP ≪1 die Energie des niedrig- sten Energiebandes beik = 0

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Aktie "a) Bestimmen Sie f¨ur ein Deltafunktions-Potential mitP ≪1 die Energie des niedrig- sten Energiebandes beik = 0"

Copied!
1
0
0

Wird geladen.... (Jetzt Volltext ansehen)

Volltext

(1)

Ubungen zur Physik V: Festk¨¨ orperphysik (WS 2011/2012) W. Wulfhekel / P. Bushev

Ubungsblatt 10¨

Besprechung am 12. Januar 2011

Aufgabe 1 (je 2 Punkte)

Kronig-Penney-Modell.

a) Bestimmen Sie f¨ur ein Deltafunktions-Potential mitP 1 die Energie des niedrig- sten Energiebandes beik = 0.

b) Bestimmen Sie unter den gleichen Vorausstzungen die Bandl¨ucke bei k =π/a.

Aufgabe 2 (je 1 Punkte)

a) Erkl¨aren Sie kurz was man unter der effektiven Masse von Elektronen im perio- dischen Potential versteht und warum die effektive Masse auch negativ werden kann. Zeichnen Sie dazu die DispersionsrelationE(k) und die dazugeh¨orige effek- tive Massem in einer eindimensionalen Darstellung.

b) Was sind Blochoszillationen und warum sind sie schwer zu beobachten?

c) An einem Kristall liegt ein elektrisches Gleichfeld E⃗ an und es kommt zu Bloch- Oszillationen. Berechnen Sie Periodendauer und Frequenz dieser Oszillationen, wenn die Ausdehnung der ersten Brillouin-Zone 2π/a betr¨agt. Sch¨atzen Sie auch die Amplitude δx der Auslenkung ab, wobei Sie als mittlere Geschwindigkeit die Fermigeschwindigkeit einsetzen.

Zahlenwerte: E⃗ = 1kV/m, a= 2 ˚A und vF = 106 m/s.

Aufgabe 3 (3 Punkte)

Fermi-Fl¨ache f¨ur ein freies Elektrongas.

Das Erdalkalimetall Barium steht in der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems.

Zur Vereinfachung betrachten Sie Barium als zweidimensionales Metall mit der Gestalt eines quadratischen Gitters. Ermitteln Sie den k¨urzesten Abstand einer Begrenzungsfl¨ache in der ersten Brillouinzone und berechnen Sie die Fermi-Wellenzahl. Zeichnen Sie f¨ur ein freies Elektronengas die Fermi-Oberfl¨ache der Elektronen im erweiterten und im reduzierten Zonenschema (1. und 2. BZ).

Informationen zur Vorlesung und ¨Ubungsbl¨atter:

http://www.phi.kit.edu/physik5.php

1

Referenzen

ÄHNLICHE DOKUMENTE

Zeichnen Sie die Fermifl¨ache im reduzierten Zonenschema f¨ ur ein rechteckiges Gitter mit einem Atom pro Gitterplatz, welches 3 Elektronen an das Leitungsband abgibt. F¨ ur

Berechnen Sie die absoluten und relativen Kon- ditionszahlen der folgenden Funktionen und geben Sie an, wo die Funktionsauswertung qualitativ gut bzw.. schlecht

elmagn. Interactions of elementary particles“.. Guido Drexlin, Institut für Experimentelle Kernphysik. A)

(Eigenwerte, Eigenr¨ aume und lineares

403 Exoplaneten in 341 Systemen bekannt 42 Systeme mit mehr als einem Exoplaneten ~ 5% aller Systeme mit Hinweis auf Planeten. → Exoplaneten eher die

Der Kern ist aus elektrisch positiven Protonen (Masse ca. a) Berechne die Masse eines Elektrons. Es wiegt den 1836-ten Teil eines Protons. b) Der Kern eines Uran-Atoms besteht

128 unter der Einstiegsaufgabe bis einschließlich der Bemerkung aufmerksam durch.. Beachte auch

Lege den ausgedruckten Quelltext (der m¨ oglichst kurz sein soll, aber nicht kommentiert sein