Г.Г.ФИЛИПЕНКО
КВАНТОВАЯ
МЕХАНИКА. ВВЕДЕНИЕ
В НАЧАЛЬНЫЕ
УСЛОВИЯ ФИЗИКИ
ТВЕРДОГО ТЕЛА.
Электроны
проводимости
вносят низкий
вклад в теплоемкость
металла (закон
Дюлонга-Пти).
Теоретический
же расчет по
модели Друде
показывает,что
вклад электронов
в теплоемкость
должен быть
значительным.
Атомы
металлов плотно
упакованы, но
не в один, а в
несколько типов
упаковок -
кристаллические
решетки. Значит
кроме плотной
упаковки, при
формировании
кристаллической
решетки металла,
играют роль
также и химические
свойства атомов
(атомных остовов).
Металлическая
связь объясняется
объединением
нескольких
внешних электронов
атомов металла
в общей, для
этих электронов,
зоне проводимости.
Существование
зоны доказано
в известном
опыте, когда
возникал
кратковременный
ток при торможении
предварительно
раскрученной
катушки, а число
электронов
проводимости
определено
из опытов Холла.
Как
определить
“ химические”
свойства атомного
остова? Для
этого определим
число гибридных
орбиталей
атомного остова,
окруженного
и притягиваемого
зоной проводимости.
У
алмаза плотность
упаковки атомов
в кристаллической
решетке равна
34 процентам,
а координационное
число (число
ближайших
атомов для
центральноизбранного)
равно 4. На одну
гибридную
орбиталь атома
алмаза приходится
34 разделить
на 4 равно 8,5 процентов.
По
аналогии для
атома натрия
68 разделить
на 8 равно 8,5 процентов.
Отсюда число
гибридных
орбиталей для
атомов плотнейших
упаковок будет
равно 74 раз
на 8,5 равно
9 шт.
(орбиталей).
Изложено
в работе “К
вопросу о
металлической
связи в плотнейших
упаковках
химических
элементов”
http://kristall.lan.krasu.ru/Science/publ_grodno.html
http://sciteclibrary.ru/eng/catalog/pages/5216.html
(in English)
Электроны
внешних оболочек
или подоболочек
сначала заполняют
гибридные
орбитали, а
оставшиеся
электроны
размещаются
в зоне проводимости.
Предположительно,
в
реальном
пространстве,
зона проводимости
должна находится
в районе поверхности
ячейки Вигнера-Зейтца.
Грубо, она
напоминает
собой пчелиные
соты.
Поэтому
электроны
проводимости
вносят низкий
вклад в теплоемкость
металла, т.к.
они по сути
находятся в
пространстве
двумерном со
сложной поверхностью.
Здесь ошибка
Друде. А периодичность
для электрона
проводимости
в кристалле
связана не
столько с
постоянной
решетки , сколько
со стереометрией
гибридных
(валентных)
орбиталей
атомных остовов.
Смотри осциляции
в опытах
де-Гааза-ван-Альфена
по исследованию
поверхности
Ферми.
С
учетом вышеизложенного
ясно, что механизмы
заполнения
и расчетов
электронных
уровней для
атомных остовов
и для зоны
проводимости
должны быть
различными.
Положительным
в статье видится
то, что расчеты
свойств материалов
можно вести
сразу для
химического
элемента, а не
для пустого
куба Борна-Кармана.
Все это наверное
диковато для
квантового
механика , так
будем терпимы
к инакомыслящим.
ГРОДНО
январь 2004.