El significado físico de la zona de Brillouin

El significado físico de la zona de Brillouin es: el estado electrónico del cristal se describe mediante el vector de onda k, y ak representa un estado; kx, ky, kz constituyen un espacio k (que pertenece a la red invertida), y el estado electrónico del cristal es Todos los k correspondientes a todos los estados se distribuirán uniformemente en una celda unitaria WS de la red invertida. Esta celda unitaria se llama zona de Brillouin.

Introducción a la Zona de Brillouin:

En la teoría de bandas, varios estados electrónicos de los sólidos se clasifican según sus vectores de onda. Tome un determinado punto de la red recíproca como origen en la red recíproca y dibuje los planos de bisección vertical de todos los vectores de la red recíproca. La red recíproca se divide en una serie de regiones por estos planos.

El área cerrada rodeada por un conjunto de caras más cercanas al origen se llama primera zona de Brillouin; fuera de la primera zona de Brillouin, la zona del vector de onda está rodeada por otro conjunto de planos que se llama segunda zona de Brillouin. zona; y por analogía, podemos obtener la tercera, cuarta, ... y otras zonas de Brillouin. Los volúmenes de cada zona de Brillouin son iguales al volumen de celda unitaria de la red recíproca.

Todas las ondas en la estructura periódica producen una reflexión de Bragg en la interfaz de la zona de Brillouin. Para las ondas de electrones de Broglie, esta reflexión puede hacer que la energía del electrón se refleje en la interfaz de la zona de Brillouin (es decir, la red inversa). plano vertical medio del vector) produce cambios discontinuos. Basándose en esta característica, en 1930 L.-N. Brillouin propuso por primera vez utilizar el plano vertical medio del vector de red invertida para dividir el área del espacio vectorial de onda, que desde entonces se ha denominado zona de Brillouin.