„Freie“ Elektronen im Festkörper

Zusammenfassung

Festkörpereigenschaften lassen sich näherungsweise in schwingungsdynamische und elektronische Eigenschaften aufteilen. Dieser sog. adiabatischen Näherung (Kap. 4) lag die Tatsache zugrunde, daß für die Dynamik der schweren Kerne oder auch der Kerne einschließlich der stark gebundenen Rumpfelektronen (man nennt diese Zusammenfassung „Atomrumpf“) die Energie als Funktion der Kern- oder Rumpfkoordinaten als zeitunabhängiges Potential aufgefaßt werden kann: Das Elektronensystem folgt wegen seiner so viel geringeren Masse fast augenblicklich der Kern- oder Rumpfbewegung. Vom Elektronensystem aus betrachtet, heißt das auch, daß für die Dynamik des Elektronensystems die Kern- oder Rumpfbewegung als sehr langsam und im Grenzfall als nicht vorhanden betrachtet werden darf. Innerhalb der adiabatischen Näherung lassen sich dann die Anregungszustände des Elektronensystems im statischen Potential der positiv geladenen, periodisch angeordneten Kerne oder Atomrümpfe ermitteln. Man hat bei diesem Vorgehen dann Wechselwirkungen zwischen den sich bewegenden Atomrümpfen und den übrigen Elektronen des Kristalls vernachlässigt. Zur Behandlung von Transporterscheinungen der Elektronen im Kristall (Abschn. 9.3 – 9.5) müssen diese sog. Elektron-Gitterwechselwirkungen nachträglich wieder in Form einer Störung eingeführt werden.