Дырка электронная - квазичастица (фермион); наряду с электроном проводимости используется для описания электронной системы полупроводников, полуметаллов и металлов.
Термин "Д." применяется в двух близких, но различных смыслах. 1)
Возбуждённое квантовое
состояние многоэлектронной системы, характеризующееся тем, что одно из
одноэлектронных состояний (заполнением к-рых сформировано
многоэлектронное состояние) свободно. Энергия Д. Eд отсчитывается от энергии основного состояния (Eд/O). Если система электронов - вырожденный идеальный газ, то равновесная функция распределения Д. Nд(E) - функция Ферми (см. Ферми-Дирака распределение:)
Здесь Т- темп-pa, EF- ферми-энергия; Eд=EF-E>0; E<EF.
При образовании Д. освободивший место электрон может оказаться
свободным, а может перейти в связанное (локализованное) состояние
(напр., при образовании Д. путём введения в полупроводник акцепторов). Д. также может образоваться не только в свободном состоянии, но и в связанном (напр., на донорах).
2) Свободное при T=0К состояние в разрешённой энергетич. зоне с отрицат. эффективной массой т*
<0. Существование Д. (в этом смысле) обычно обусловлено пересечением
зон в металлах и полуметаллах или попаданием в валентную зону
полупроводника энергетич. уровней акцепторов (состояния с т* <0 расположены вблизи "потолка" валентной зоны). Д. вводят в тех случаях, когда ферми-поверхностъ окружает свободные от электронов состояния (поверхность Ферми заполнена Д.).
Осн. черты динамики Д. (в обоих смыслах): в магн. поле Д. движется как
положительно заряженная частица; с ростом энергии её скорость
уменьшается. Возможность описания движения электронной системы
проводников с помощью Д. обеспечивается тем, что электронный ток
полностью заполненной зоны равен нулю.
Введение Д. помогает понять многие свойства ряда веществ: обратные знаки константы Холла (см. Гальваномагнитные явления), термоэдс (см. Термоэлектрические явления)и др.
Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.
Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.
Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.
Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
![]() |