• 締切済み

エネルギーバンド

connykellyの回答

回答No.4

もともと原子核を取り巻く電子のエネルギー順位(仮に親順位A,B,C・・・としておきます)が飛び飛びの値を持つということがエネルギーバンド形成の要因と思います。沢山の原子が結合すると相互作用によりA,B,C・・・の各順位は更に細かな順位に分かれ、結合原子の数が圧倒的に増えると(アボガドロ数レベル)細かな順位は殆ど連続的なレベルになります。これをエネルギーバンドと呼んでいますね。しかしA,B,C・・・親順位間のGAPは存在するわけで、これをバンドGAPと呼んでいます。電子はPauliの排他率を満たしながらエネルギーの順位から詰まっていき、いまある親順位を中心とするバンドが満杯になったとすると電子は身動きできない状態になりますので、これは絶縁体となります。一方、バンドに空席ができると電子は動きやすくなりますから導体になります。ということでいかがでしょうか。

関連するQ&A

  • 簡単化されたエネルギーバンド図!?

    簡単化されたエネルギーバンド図!? この簡単化されたバンド図なんですが、調べてみるとE-k曲線を横から見た図だということだったんですが、それだと横軸のdistanceっていうのは何のことなのでしょうか? また、図の斜線部分は電子の存在できる領域という考えでよいのでしょうか?縦軸のエネルギーの範囲がよくわかりません。ぜひ教えてください(>_<) お願いします。。

  • エネルギーバンド構造・・・

    有効質量は、エネルギーバンド構造できまる、とあったのですが、エネルギーバンド構造ってなんですか? また、エネルギーバンド構造って何で決まるのですか?

  • エネルギーバンド理論

    本などを読みエネルギーバンド、それの金属と半導体の違いなど 大体のことは分かるのですが、 「エネルギーバンド理論という考え方が、なぜ必要になるのか」 が分かりません。 知っている人が居れば教えていただきたいです。

  • エネルギーバンド図の見方について

    エネルギーバンド図の見方について こんにちは。エネルギーバンド図や、その見方についていくつかご質問させてください。 (1)バンド図の線について http://www.bandstructure.jp/Table/BAND/band_png/li_bhs_3100.ps.png まず、これはLiのBCC構造のバンド図とのことですが、各線は原子の各電子の 軌道エネルギー値と考えてよいのでしょうか。Liは電子が3つなのに、線が6本あるのは BCC単位胞内に2つの原子があるから、線も6本あるという認識でよいのでしょうか。 (2)格子定数を大きな値にした場合 もし、格子定数をすごく大きな値に設定してバンド計算をした場合には バンド図は横直線が並んだものになるのでしょうか。その準位は、孤立原子での 軌道エネルギーとなるのでしょうか。 Liの軌道エネルギーを計算したところ、-2.48,-2.46,-0.2[hartree]となり、 そのエネルギー幅は約67[ev]程度となりますが、上図では30[ev]程度です。 原子同士が近づくことで、軌道エネルギーはかなり低下するという認識でよいのでしょうか。 (3)エネルギーが分散する理由について 原子同士が近づくと、中心から離れた最外殻の電子の軌道が混ざり合って、エネルギーが分散 するイメージはなんとなくわかるのですが、1s電子などのコアに近い電子の軌道エネルギーも 大きく分散してしまう理由は何でしょうか。 いろいろ質問ばかりで申し訳ございませんが、お分かりになられれば教えてください。

  • エネルギーバンドギャップ

    物質が可視光に対応するエネルギーより大きいバンドギャップを 持っていれば、その物質は透明にります。 逆に可視光より小さいバンドギャップをもっているとどうなるのですか?

  • エネルギーバンドについて

    金属と半導体が接合された際の境界面付近のエネルギーバンドが曲がることの説明がいまいちピンときません。本では、金属の誘電率は無限大で半導体の誘電率は有限だからということですが・・・。この点についてご教授お願いします。

  • 電子によるバンドのエネルギーの変化

    酸素のエネルギーバンドは、K(1s)に2つ、L1(2s)に2つ、最外殻のL23(2p)に4つの電子がありますが、 最外殻のL23に電子が1つ増えた場合、L23のエネルギー(束縛エネルギー)は小さくなるのでしょうか??? (エネルギーバンド上では上にいく) それとも大きくなる??? 私は電気的に中性なものに電子が1つ付くと、原子核から受ける電子1つ当たりの力が 小さくなるので束縛エネルギーが小さくなると思っています。 ここらへんの分野の勉強不足のためよく分かっていません。 詳しい説明をよろしくお願いいたします。

  • 鉄やニッケルのエネルギーバンドについて

    鉄やニッケルは金属状態では3d軌道がエネルギーバンドを形成しているという 記述が本に載っていたのですが,これは自由電子が金属中を動き回ることによって できるものなのでしょうか?

  • エネルギーバンド図

    金属と電解質や、半導体と電解質を接合した際、エネルギーバンド図がどのようになるか詳細に解説してある書籍をご存知でしたら教えてもらえると幸いです。また、各種半導体の価電子帯と伝導帯の標準電極電位の示されている書籍もお教え頂けると幸いです。

  • Siバンドのフェルミエネルギー位置

    表題について質問です。 図をご覧ください。 基底エネルギーが-12eVで、0eVの位置が決まりますよね。 (1)基底エネルギー-12eVはどこから計算されるか (2)0eVが何故あの位置か これが理解できません。バンド理論の本を読むと、 フェルミエネルギーは電子の数で決まるようですが、 そうすると何故あの位置なんですかね・・?