2015-05-13
713
Твердое тело является металлом, если валентная зона либо частично заполнена электронами (рис.4а). Это наблюдается в тех случаях, когда на последнем занятом уровне изолированного атома находится только один электрон без парного с противоположно ориентированным спином. Либо когда валентная зона перекрывается с незаполненной зоной возбужденных уровней (рис.4б). В этих случаях валентная зона металлов с прилегающими к ее заполненным уровням свободными уровнями образуют зону проводимости.
В зоне проводимости "энергетическое расстояние" между соседними уровнями составляет величину порядка 10-23 - 10-22 эВ. Следовательно, уже при температуре 1К, когда средняя энергия теплового хаотического движения электрона kТ составляет около 10-4 эВ, часть электронов переходит на более высокие энергетические уровни валентной зоны или на возбужденные уровни незаполненной зоны, перекрывающей валентную зону (ΔЕ ≈ 10-23 эВ; kТ ≈ 10-4 эВ при Т= 1К; kТ>>ΔЕ).
То же самое происходит под действием электрического поля. Электроны, ускоренные внешним электрическим полем, переходят с более низких энергетических уровней на более высокие уровни зоны проводимости, приобретая скорость в направлении, противоположном направлению внешнего электрического поля.
