Præsentation er lastning. Vent venligst

Præsentation er lastning. Vent venligst

Einstein 1905 og Moderne Faststoffysik Niels Egede Christensen, Fysik & Astronomi Aarhus Universitet; DK-8000 Aarhus C. Odense, April 2005 Det er ganske.

Lignende præsentationer


Præsentationer af emnet: "Einstein 1905 og Moderne Faststoffysik Niels Egede Christensen, Fysik & Astronomi Aarhus Universitet; DK-8000 Aarhus C. Odense, April 2005 Det er ganske."— Præsentationens transcript:

1

2 Einstein 1905 og Moderne Faststoffysik Niels Egede Christensen, Fysik & Astronomi Aarhus Universitet; DK-8000 Aarhus C. Odense, April 2005 Det er ganske vist……..

3 Oversigt I: Fotoelektrisk Effekt. 1. Grundlag: a. Lys: bølger eller partikler ? b. Fotoelektrisk effekt : Problem i 1905 ? c. Einstens forklaring: Lys absorberes i kvanter. 2.Konsekvenser: a. Elektrontilstande i et metal, b. Ferminiveau, løsrivelsesarbejde. 3.Spektroskopi: a. Måling af elektroners dispersionsrelationer (båndstrukturer).

4 Oversigt II: Relativistiske Effekter: 1.Elektronens spin :1/2 !! 2. Fermi-Dirac statistik, Pauli’s princip 3. Masse-hastighed, Darwin, spin-bane kobl. effekter. 4. Båndstrukturer, optiske effekter 5. Bindinger, krystalstrukturer. 6. Superledning. 7. Bose-Einstein kondensation. 8. Fotoelektronspektroskopi igen: Lyskilden !

5 Detektion af den fotoelektriske effekt.

6 Elektronernes maksimale kinetiske energi er uafhængig af lysets intensitet (I).

7 Den maksimale kinetiske energi vokser med frekvensen af lyset.

8

9 Photoemission: Simpel model af metal.

10 Fotoelektron-spektroskopi 1

11

12

13

14 Båndstruktur (teori) for guld. (Phys. Rev. B )

15 Au(110). Expmt. Au bånd (100). Teori

16 Yokoya et al. Phys. Rev. Lett. 85, 4952 (2000)

17 Fermiflade, direkte målt med PE og beregnet. Damascelli et al., Phys.Rev.Lett. 87, 237702 (20019. Mazin et al., Phys.Rev.Lett. 79, 733 (1997).

18 Relativistiske effekter 1: Elektronens spin. Fundamental forskel på ikke-relativistisk og relativistisk (Dirac) kvantemekanik. Bevægelsesmængdemoment ! Elektronen har spin 1/2. Fermion.

19 Fotoemission: Simpel model af metal.

20 Relativistiske effekter 2: Indflydelse på båndstrukturerne. 1.Masse-hastigheds effekt: Øget masse, lavere energy, mindre ”Bohr radius”: Relativistisk kontraktion. 2. Darwin skift: s-elektroners energi øges, fordi deres lokalisering på kernen øges (Heisenbergs ubestemthedsrelation.) 3. SO: Spin-bane kobling giver anledning to opspaltning af visse energiniveauer.

21 Au; ikke- relativistisk. Au, relativistisk

22 Båndstruktur for GaAs (relativistisk).

23

24 Diamantstruktur (og zinc-blende type)

25 sp 3 Hybridization of Atomic Orbitals + + + 4 atomic orbitals 2s + 2p x + 2p y + 2p z yield 4 hybrid atomic orbitals 4 sp 3 orbitals Electron density distributed to the corners of a tetrahedron C: sp 4 sp 3 109.5 o 4 e - domains

26 ”gevinst/tab” forhold ved dannelse af sp-3 hybridisering.

27

28

29 Diamanttrykcelle (op til ca. 3 Mbar, 300 GPa).

30 Röntgen diffraktion; Li (Nature 408, 174 (2000)).

31 High pressure phases: Current status(Summary by K. Syassen, MPI)

32 Nature 408, 174 (2000).

33 Li- oC8: Density of valence electrons highest at interstitial positions. NENE NEC & Novikov, Sol. State Commun 119, 477 (2001).

34 Syassen et al. (2003), unpublished.

35 Na- oP8 phase NEC, unpublished (2003).

36 Ba-IV: An incommensurate host/guest structure. V. Heine: ”As weird as they come”, Nature 403, 836 (2000) [Comment] : Nelmes, Allan, McMahon, Belmonte, Phys. Rev. Lett. 83, 4081 (1999).

37

38 Calculations: Eliashberg eq. and linear response (LMTO) (Lin and Dunn, PRB 33, 807 (1986): Drop in conductivity at 7 K and 22 GPa) NEC & Novikov, Phys.Rev. Lett. 86, 1861 (2001), and 2005 (to appear).

39 Röntgendiffraktion … Fotoel. Spektroskopi… Men…

40 Hvor kommer ”lyset” fra ? Synchrotron. EM stråling fra elektroner med hastigheder nær c. Stor acc. ved afbøjning.

41 ESRF Grenoble, F. Relativistisk lyskilde !

42 RESUMÉ: Relativistiske effekter: 1. Elektroner har spin ½ 2. Elektroner er Fermioner, ”adlyder ” Fermi-Dirac statistik. 3. Ændringer in elektronenergier medfører ændringer i kemi, strukturer, og optiske egenskaber. Masse-hastighed-, Darwin-, og spin-bane effekter. 4. To elektroner kan danne Cooper par: Superledning. 5. Magnetisme (ikke med her).

43 RESUMÉ: Fotoelektrisk Effekt: Lyskvantet hf ! Lys er bølger. Lys er ”partikler” Fotoelektronspektroskopi: Måler elektronernes bølgeegenskaber i krystaller. Partikler er partikler. Partikler er bølger.

44

45 …….. tak for jeres opmærksomhed !

46 Ekstra figurer.. :

47 Ka ´ det bruges til noget ? solcelle natkikkert

48 GaAs, Lowesrt conduction band along (110). Spin splitting. PRL 55 2716 (1985).

49 Magnetooptic Kerr effect. CoPt (calc., lower panel) and FePt (expmt. (001))

50 Cs-III: Orthorhombic, C222 1, (McMahon et al. PRL 87,255502(2001)).

51 Na: fcc, linear response and Eliashberg eqs: NOT superconducting up to 100 Gpa. Fcc-Na melts at low temperatures and P>90 Gpa. From Hemley and Mao in Proceedings if the International School of Physics ”Enrico Fermi”: High Pressure Physics” (2002).


Download ppt "Einstein 1905 og Moderne Faststoffysik Niels Egede Christensen, Fysik & Astronomi Aarhus Universitet; DK-8000 Aarhus C. Odense, April 2005 Det er ganske."

Lignende præsentationer


Annoncer fra Google