TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT L
NGUYỄN THỊ THỦY
L THUYẾT VÙNG NĂNG LƯỢNG
VÀ PHÂN LOẠI VẬT RẮN
THEO VÙNG NĂNG LƯỢNG
Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Người hướng dẫn khoa học
TS. PHẠM THỊ MINH HẠNH
HÀ NỘI, 2017
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian tìm hiểu và nghiên cứu một cách nghiêm túc, khẩn
trương, cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình và giúp đỡ tận tình của Giảng viên -
Tiến sĩ Phạm Thị Minh Hạnh đến nay khóa luận của tôi đã hoàn thành.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô trong tổ Vật lý lý thuyết,
các thầy cô trong khoa Vật lý trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, đặc biệt là
của Giảng viên - Tiến sĩ Phạm Thị Minh Hạnh - người đã trực tiếp hướng
dẫn tôi. Bên cạnh đó tôi cũng gửi lời cảm ơn tới các bạn sinh viên đã động
viên tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.
Hà Nội, tháng 4 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thủy
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi
dựa trên cơ sở những kiến thức đã học về môn Vật lý chất rắn và tham khảo,
nghiên cứu các tài liệu cùng với sự hướng dẫn và giúp đỡ của Giảng viên-
Tiến sĩ Phạm Thị Minh Hạnh. Nó không trùng với kết quả nghiên cứu của
bất kỳ tác giả nào khác. Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực.
Hà Nội, tháng 4 năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thủy
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đch nghiên cứu ..................................................................................... 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 2
5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 2
6. Cấu trúc khóa luận ........................................................................................ 2
NỘI DUNG ....................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. CẤU TRÚC TINH THỂ CỦA VẬT RẮN ................................. 3
1.1 Đối xứng tịnh tiến.[4].................................................................................3
1.2. Mạng Bravais.[3] ....................................................................................... 5
1.3. Ô đơn vị và ô cơ sở.[4] .............................................................................. 7
1.4. Các phép đối xứng của mạng tinh thể.[2] ............................................... 10
1.5. Phân loại các mạng Bravais.[1] ............................................................... 11
1.6. Hệ lập phương.[4] .................................................................................... 13
Kết luận chương 1 ........................................................................................... 16
CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT VÙNG NĂNG LƯỢNG VÀ PHÂN LOẠI VẬT
RẮN THEO CẤU TRÚC VÙNG NĂNG LƯỢNG ....................................... 17
2.1. Nguyên lý hình thành vùng năng lượng. .................................................. 17
2.1.1 Vùng năng lượng- hệ quả của sự làm phủ sóng. .................................... 18
2.1.2 Vùng năng lượng - hệ quả của tuần hoàn tịnh tiến ................................ 21
2.2. Vùng năng lượng trong gần đúng điện tử gần tự do ................................ 25
2.2.1. Bài toán và cách giải thứ nhất ............................................................... 25
2.2.2. Bài toán và cách giải thứ hai. ................................................................ 31
2.2.3. Các nhận xét về sơ đồ vùng năng lượng ............................................... 36
2.3. Vùng năng lượng trong gần đúng điện tử liên kết chặt.[3] ..................... 42
2.3.1. Đặt vấn đề.............................................................................................. 42
2.3.2. Giải bài toán [4, tr170- tr174] .............................................................. 44
2.3.3. Phân tch kết quả ................................................................................... 44
2.4. Phân loại vật rắn theo vùng năng lượng................................................... 47
2.4.1. Điện môi ................................................................................................ 48
2.4.2. Chất bán dẫn .......................................................................................... 48
2.4.3. Kim loại. ................................................................................................ 50
Kết luận chương 2...........................................................................................50
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 52