Interacțiunea electron-fonon

Interacțiunea electron-fonon în fizică - interacțiunea electronilor cu fononii (cuante de vibrații ale rețelei cristaline ).

Motivul interacțiunii electron-fonon este o modificare a câmpului electric din cauza deformării rețelei, numită potențial de deformare . Prezența unei interacțiuni electron-fonon duce la o atracție între electronii aflați în apropierea suprafeței Fermi .

Mecanism de interacțiune

Explicație vizuală

Mecanismul interacțiunii electron-fonon poate fi explicat clar astfel: un electron situat între ionii rețelei cristaline atrage acești ioni, ceea ce duce la scăderea distanței dintre ioni. Mărimea câmpului electric al ionilor din spațiul dintre ei crește, ceea ce atrage alți electroni din apropiere. Primul electron își pierde energia, iar energia electronului atras crește.

Explicație strictă

Atracția electronilor în apropierea suprafeței Fermi este rezultatul emisiei unui fonon virtual de către un electron și absorbției acestuia de către altul.

Efecte

Efect acustoelectric

Transferul de impuls de la fononi la electroni este cauza efectului acustoelectric  - apariția unui curent continuu sau EMF într-un cristal sub influența unei unde ultrasonice care se deplasează .

Supraconductivitate

Atracția electronilor prin interacțiunea electron-fonon este cauza formării perechilor de electroni Cooper care joacă un rol important în supraconductivitate . În același timp, spre deosebire de electroni, care sunt fermioni , perechile Cooper sunt cvasi - bosoni capabili să formeze un condensat Bose .

Vezi și

Surse