2. Liªn kÕt Ion: e - +Cl = Cl - + 3,6 eV Na + 5,13 eV = Na + + e - N¨ng l−îng tæng céng cña tinh thÓ lμ: Na + +Cl - = NaCl + 7,9 eV ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ± − ρ −λ = R q . P 1 R q ) R exp(. U 2 j,i 2 j,i Na + Cl - C«ng thøc Magdelung (erg) R C )r(u 6 −= + - - - - + - - - - R 3. Liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ: 1 nguyªn tö dïng chung 8 ®iÖn tö ho¸ trÞ víi 4 nguyªn tö kh¸c: Si, Ge, C m¹ng kim c−¬ng + + + + ++ + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4. Liªn kÕt kim lo¹i: C¸c ion t−¬ng t¸c hót víi khÝ ®iÖn tö F - F - H + 5. Liªn kÕt Hydro III. Phonon v nhiệt dung của điện môi )u2uu(C dt ud M s1s1s 2 S 2 += + tiiSKa S e.e.Uu = 2 Ka sin M C4 2/1 = C V ->0 khi T->0K Va đập với photon => lợng tử hoá tơng t nh sóng điện từ: ->Phonon có: )K(grad dK d v K g r r r = = g v hay KP r h r h == , >>a môi trờng liên tục 1. Dao động mạng, phonon u s-1 u s u s+1 u s+2 C a M u s l dịch chuyển của nguyên tử thứ s 2. Ph©n bè Bose-Einstein/Planck: 1e 1 n / − >=< τω h T thÊp th× τω− >≈< / h en <n> Trungb×nhsè tr¹ng th¸i cña phonon ω -π/a 0 π/a k 2/1 1 M C4 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ω = − ω + >≈< h h Tk 1 Tk 1 1 n B B T cao th× 0 π/a v g =dω/dk 3. Nhiệt dung VV V TC = T E T S Thực nghiệm tóm tắt 3 điểm nh sau: 1. Tại nhiệt độ phòng 3Nk B nghĩa l 25Jun/mol.độ hay 6Calo/mol.độ; k B l hằng số Boltzmann. 2. ở nhiệt độ thấp nhiệt C V ~ T 3 đối với điện môi v C V ~T đối với kim loại. Nếu kim loại biến thnh siêu dẫn (trạng thái siêu dẫn) thì định luật giảm nhiệt dung nhanh hơn T. 3. Trongcácvậtliệutừthểrắn ởtấtcảmọivùngnhiệt độ nếu tồn tại trật tự hoá trong hệ các mômen từ thì phần đóng góp do trật tự từ vo nhiệt dung l đáng kể. Dới 0,1K trật tự hoá các mômen từ hạt nhân có thể có đóng góp rất lớn vo nhiệt dung. 4. Các mô hình khí phonon giải thích tính chất nhiệt của các chất điện môi a. Mô hình Einstein: Phonon có cùng 1 mức năng lợng /cùng một tần số = h BV Nk3C / h e~C V = = 1e N C T V V B /k T T E h h Nhiệt độ cao Không giải thích đợc trờng hợp nhiệt độ thấp. Tần số của tất cả các dao động l nh nhau. Lợng tử hoá dao động cơ của các dao động tử nh Planck đã lm đốí với sóng ánh sáng: khi T tiến tới 0 thì nhiệt dung giảm nhanh tới 0. Gần đúng nhánh quang của phonon Nhiệt độ thấp b. Mô hình Debye: Với <= D thì =v g k. ==><= D 0 32 2 1ev2 V d)(n)(Dd)T,(n)(DdE / h h hh 3 D B 3 D B 4 V T Nk234 T Nk 5 12 T E C = = . L N ,, L 6 , L 4 , L 2 ,0k z,y,x = K Vớiđiềukiệnbiêntuầnhon u(x)=u(x+L), Giá trị véc tơ sóng cho phép Năng lợng khí phonon: D -Nhiệt độ Debye C V ~T 3 IV.Mô hình vùng năng lợng v khí điện tử tự do. Phơng trình sóng của điện tử trong trờng thế tuần hon của chuỗi một chiều các ion (x) = + )x()x(U dx d m2 2 22 h Trong đó U(x) l trờng thế tuần honcủacác ion ikx e)x( = IV.1.Trong mô hình khí điện tử tự do coi U(x)=0 2 x 2 k k m2 h = Trong không gian 3 chiều: rki e)r( r r r = Khí điện tử tự do Fermi: Không tơng tác, tuân theo nguyên lý Pauli 1e 1 )(f Tk/)( B + =ε μ−ε ε F ε 1 )kkk( m2 k m2 2 z 2 y 2 x 2 2 2 k ++==ε hh . L N ,, L 6 , L 4 , L 2 ,0k z,y,x π π ± π ± π ±= K T=0K k ε F ε k ë T>0K =>Hμm ph©n bè Fermi-Dirac: X¸c suÊt ®iÖn tö chiÕm møc ε t¹i nhiÖt ®é T μ-thÕ ho¸ T=0K T>0K Møc Fermi lμ møc n¨ng l−îng cao nhÊt ®iÖn tö chiÕm ë 0K e 2 0 m ne τ =σ E m ne vnej e 2 r r r τ =−= a. §é dÉn ®iÖn cña kim lo¹i - - - - - - E r EeF r r −= d−íi t¸c dông cña lùc ®iÖn tr−êng: do va ®Ëp víi nhau cã lùc ma s¸t τ = ′ v mF e r r Khi dßng ®iÖn kh«ng ®æi, ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n : 0 v mEe dt vd m ee = τ −−= r r r E m e v e r r τ −= Ej 0 r r σ= j r •Gi¶i quyÕt ®−îc c¸c vÊn ®Ò sau: τ- thêi gian gi÷a hai va ®Ëp cña ®iÖn tö . + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4. Liªn kÕt kim lo¹i: C¸c ion t−¬ng t¸c hót víi khÝ ®iÖn tö F - F - H + 5. Liªn kÕt Hydro III. Phonon v nhiệt dung của điện môi )u2uu(C dt ud M s1s1s 2 S 2 += + tiiSKa S e.e.Uu . ⎪ ⎪ ⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ± − ρ −λ = R q . P 1 R q ) R exp(. U 2 j,i 2 j,i Na + Cl - C«ng thøc Magdelung (erg) R C )r(u 6 −= + - - - - + - - - - R 3. Liªn kÕt ®ång ho¸ trÞ: 1 nguyªn tö dïng chung 8. nguyên lý Pauli 1e 1 )(f Tk/)( B + =ε μ−ε ε F ε 1 )kkk( m2 k m2 2 z 2 y 2 x 2 2 2 k ++==ε hh . L N ,, L 6 , L 4 , L 2 ,0k z,y,x π π ± π ± π ±= K T=0K k ε F ε k ë T>0K =>Hμm ph©n bè Fermi-Dirac: