Povrchové stavy

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Povrchové stavy jsou elektronové stavy na povrchu materiálu. Vznikají v důsledku ostrého přechodu mezi pevnou látkou (která končí právě rozhraním) a jsou lokalizovány pouze na okrajových atomech a několika málo jejich sousedech. Zakončení materiálu povrchem vede ke změnám pásové struktury od pásů k vakuovým stavům. Ve tomto slabším potenciálu na povrchu mohou být přítomny stavy, které jinde uvnitř pevné látky přítomny nejsou - a to jsou právě povrchové stavy.

Shockleyho a Tammovy stavy[editovat | editovat zdroj]

Při rozebírání vlastností povrchových stavů je většinou rozlišováno mezi Shockleyho stavy[1] a Tammovy stavy[2], přestože jejich fyzikální povaha je shodná. Liší se pouze matematickým přístupem k nim. Historicky jsou stavy spočtené jako řešení schrödingerovy rovnice v přiblížení téměř volných elektronů pro čistý a ideální povrch nazývány Shockleyho stavy. Shockleyho stavy tedy vznikají ze změn elektronového potenciálu spojeného pouze s ukončením krystalu. Tento přístup je vhodný k popsání normálních kovů (s- a p- kovy) a některých úzkopásových polovodičů. Povrchové stavy spočtené přiblížením těsně vázaných elektronů jsou často nazývány Tammovy stavy. V tomto modelu jsou elektronové vlnové funkce jsou vyjádřeny jako lineární kombinace atomových orbitalů (LCAO). Oproti modelu téměř volných elektronů (použitému pro charakterizaci Shockleyho stavů), Tammovy stavy jsou vhodné k popisu přechodných kovů (d-prvky) a širokopásových polovodičů[3].

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Surface states na anglické Wikipedii.

  1. W. Shockley (1939).  "On the Surface States Associated with a Periodic Potential". Phys. Rev. 56 (4): 317. doi:10.1103/PhysRev.56.317. Bibcode1939PhRv...56..317S. 
  2. I. Tamm (1932).  "". Phys. Z. Soviet Union 1: 733. 
  3. K. Oura, V.G. Lifshifts, A.A. Saranin, A. V. Zotov, M. Katayama. Surface Science. [s.l.]: Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 2003. Kapitola 11. (anglicky)