- ベストアンサー
モット絶縁体について
- みんなの回答 (1)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
バンド構造、つまりバンドギャップが原因による絶縁体をバンド絶縁体といいます。一方、電子の間にはたらくクーロン相互作用による絶縁体をモット絶縁体と いいます。 ある結晶を考えてサイトあたりに平均1個の電子があると想像しましょう。このとき 当然となりのサイトに飛び移ろうとする電子もいますがサイトあたりの平均占有数が1ならとなりのサイトには既に先客の電子がいることになります。このとき同じサイトに2個の電子が存在することになりますが、同じサイトにある(スピン↑と↓の)2つの電子はすごく近距離にいることになり大きなクーロン反発力が生じます。 このクーロン反発が(電子の飛び移りと比べて)十分大きかったらどうなるでしょう。となりのサイトに移ろうとすると巨大なクーロン反発を感じ、結果電子は自由に動くことができなくなり、あるサイトのまわりに局在することになります。このような電子の局在化による絶縁体をモット絶縁体といいます。 キーワードは「モット絶縁体」「クーロン」「ハバードモデル」あたりです。
関連するQ&A
- モット絶縁体について
モット絶縁体は強い電子相関作用が働くが故に絶縁体としての性質を示すのは良く分かるのですが、実験的にはどういったことが観測されればモット絶縁体と言えるのでしょうか? 金属-絶縁体転移をすることは実験で確認できたのですが、した実験がこれだけです。前提としてモット絶縁体であることは分かっていただけで、この前提が無ければ他のややこしい絶縁体かもしれませんよね?
- ベストアンサー
- 物理学
- 半導体はどの程度の電流電圧で導体になるのか?
半導体は、電気を通す導体と電気を通さない絶縁体の中間的性質を示す物質のことですが、 例えば、バンドギャップが1.0eVのもの(シリコンは約1.1eV)は、一般的に半導体に分類されます。 しかし、このバンドギャップ=1.0eVの半導体とは、どの程度の電圧・電流をかけると 価電子の励起が起きる(導電性になる)物質のことなのでしょう? (真性半導体のようなものを想定した場合) 電圧数ボルト?それとも数十ボルト?数百ボルト?数千ボルト? 半導体の導体と絶縁体の中間の性質と言われても、具体的なイメージが沸きません。 どなたか半導体分野に明るい方、分かりやすく教えて下さい。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 誘導体と絶縁体の違いについて
誘導体と絶縁体についての明確な違いとはなんでしょうか? バンドモデルで表した場合の禁止帯の有無といった事でもいいのでしょうか?ただ、自分の記憶ではコレは導体と絶縁体についてだったと思うのですが… 自分なりに調べた結果「誘導体と導体の間には比抵抗の大小がある」という事を知ったのですが、コレを上述のバンドモデルの説明に加えただけでは不十分すぎるでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- いろんな結晶の様々な物性値が分かる本
いろんな結晶の様々な物性値が分かる本を探しています。 英語・日本語は問いません 結晶の種類は、絶縁体から半導体まで 物性値は熱膨張係数・バンドギャップ・結晶構造・有効質量・熱膨張係数・格子定数等についてを知りたいです。 もし、このような情報が一覧表の形で載っている本をご存じの方は、 その本の題名をお教えください。 宜しくお願いします。 SiO2やAl2O3などの絶縁体などの情報が特に不足してます。 半導体だけでなく、半導体から絶縁体まで詳しく物性値を知ることができる本でお願いします。
- 締切済み
- その他(電子・半導体・化学)
- Siバンドギャップと絶縁破壊
(1)Si結晶のバンドギャップは1.12eV (2)絶縁破壊電界は0.3MV/cm程度 のようですが、(2)は(1)から概算できるのでしょうか?
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- 絶縁体上の電気二重層について
絶縁体上の電気二重層について教えて下さい。 金属の上に絶縁体を蒸着し、電解液につけたとすると 絶縁体-電解液界面で半導体のように電荷層が形成されると思うのですが、 これはあっていますでしょうか? 教科書を見てみても絶縁体上の電気二重層について議論されているものが全く見つからなかったので教えて下さい。
- ベストアンサー
- 化学
- 半導体や絶縁体のフェルミエネルギー
基本的なことですが大事なことだと思うので質問させてください。 なぜ、フェルミエネルギーは半導体、絶縁体の場合には伝導帯と価電子帯の間の禁止帯の中にあるのでしょうか? 教科書などで普通に書かれていることですが、どうも納得いきません。 金属の場合には電子をバンドの底から詰めていき、その数が系の全電子数になったところの電子のエネルギーですが、 その定義をそのまま絶縁体や半導体で使うと価電子帯の一番上のところがフェルミエネルギーの位置になるのではないかと思うんですが。 また、禁止帯の位置には電子が存在できないのにフェルミエネルギーが そこにあるのもよくわかりません。 何かの数学的導出で真ん中に来ると証明されるのでしょうか? ご存知の方、お教えください。 また、なにか参考になるサイトや教科書等ありましたらあわせてご紹介いただけますとありがたいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 赤色発光ダイオードと青色発光ダイオード
赤色発光ダイオードと青色発光ダイオード 赤色発光ダイオードのバンドギャップが1.867eV 青色発光ダイオードのバンドギャップが2.649eV でした。 実際に使われている半導体材料はなんでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 金属(導体)の熱伝導が半導体や絶縁体より良い理由について質問です。
金属(導体)の熱伝導が半導体や絶縁体より良い理由について質問です。 物理物性に基づく観点で考察しています。 いろいろな文献を調べると、金属の熱伝導が半導体や絶縁体より大きい理由は 熱を加えたとき金属の原子が振動し、自由電子がぶつかることで この振動している原子のエネルギーが自由電子に移り、この自由電子が 別の原子にぶつかることでその原子にエネルギーを伝えるというのが熱伝導で、 半導体や絶縁体は自由電子がないので金属のほうが大きいから、という解釈です。 しかし、熱伝導は自由電子だけではないと思います。 なぜならば、自由電子だけに依存するなら半導体や絶縁体は熱を伝えません。 しかし、現実には半導体も絶縁体も熱を伝えます。 なぜでしょうか? 愚考してみると、金属の場合は自由電子のほうが大きいウェイトを占めているから気づかないが、 それぞれの原子をつないでいる格子?のようなものが振動することで さもバネのように熱を伝えるので、自由に動ける自由電子より遅いのではないか。 と、思いつきました。 実際はどうなんでしょうか?
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ありがとうございます 絶縁体を定義する時、バンドギャップに起因するものと 電子間のクーロン相互作用に起因するものとで分けられ、 バンド絶縁体とモット絶縁体は全く別の定義の中にあるのですね。 ↑ イメージ間違っていたらメールください。 なんとなくですが、分かりました。 ありがとうございました