能带结构，三体系的能带结构能反应什么问题

本文目录一览

1，三体系的能带结构能反应什么问题
2，有关能带结构问题怎么重叠的能带什么形状是不是球壳形的
3，什么是固体能带理论
4，半导体的能带结构求助
5，能带结构的程序
6，简述能带理论

1，三体系的能带结构能反应什么问题

抗震等级一、二、三的建筑，四级抗震和非抗震建筑不需要使用带E钢筋。根据《混凝土结构设计规范》第11.2.3和《建筑抗震设计规范》第3.9.2.2.2的强制性条文，抗震等级一、二、三级的框架和斜撑构件（含）梯段，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30；钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。满足此3个指标的钢筋是牌号带“E”钢筋，其他钢筋不太可能满足此条件或经试验确定。剪力墙(shear wall)又称抗风墙、抗震墙或结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载（重力）的墙体，防止结构剪切（受剪）破坏。它分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力，在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑，整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中，由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成，筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体，其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。

三体系的能带结构能反应什么问题

2，有关能带结构问题怎么重叠的能带什么形状是不是球壳形的

能带理论跟之前的比较具象的电子移动的理论根本不同吧，何来“什么形状”之说？能带本质是能级的重叠，能级还有形状吗？具体来说：1、内部电子应该不会分裂成能带，因为能带理论是用来解释导电性等物理特性的理论，参与讨论的必须是价电子、以及受激电子，内部电子一般不考虑，所以不存在会不会分裂成能带的问题；2、按照理论来说，应该是N越大，能带就越宽，也就是处于成键轨道和反键轨道的电子越多，但是此事应该以事实为基础，理论不见得正确，有可能观察到的现象并不是这样；3、这个我不敢确定，硅的1S和2P？这个不是价电子啊。硅的3S能带全满，3P能带不满也不空，硅半导体的禁带能量不大，电子可从价带跃迁到导带。至于1S和2P的能级分裂，恕在下无能为力；4、两个硅原子？能带理论针对的是大量的原子，只有大量原子的轨道重叠才能形成类似一条连续的能量带一样的“能带”，讨论两个硅原子似乎没什么意义，不过大约就是金属分子轨道理论里一样，轨道简并就好，但是应该不能称为“能带”。5、老实说，不知道。主要是不明白跟内层电子有什么联系……对于这个理论我也实在一知半解，这种问题其实我觉得应该问问化学院的老师们（如果你是学生，不过我估计老师们也可能会有不同的见解），或者查查历史上相关实验和资料的文档。

虽然我很聪明，但这么说真的难到我了

有关能带结构问题怎么重叠的能带什么形状是不是球壳形的

3，什么是固体能带理论

能带理论是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。是于20世纪初期，在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点，并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在，解释了晶体中电子的平均自由程问题。自20世纪六十年代，电子计算机得到广泛应用以后，使用电子计算机依据第一原理做复杂能带结构计算成为可能（不过仍然非常耗时，一次典型的能带结构自洽计算在普通工作站上往往需要花几个小时甚至一周多的时间才能完成）。能带理论由定性发展为一门定量的精确科学。固体材料的能带结构由多条能带组成，能带分为传导带（简称导带）、价电带（简称价带）和禁带等，导带和价带间的空隙称为能隙（即右边第二副图中所示的Eg）。能带结构可以解释固体中导体、半导体、绝缘体三大类区别的由来。材料的导电性是由“传导带”中含有的电子数量决定。当电子从“价带”获得能量而跳跃至“传导带”时，电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料，因为其传导带与价带之间的“能隙”非常小，在室温下电子很容易获得能量而跳跃至传导带而导电，而绝缘材料则因为能隙很大（通常大于9电子伏特），电子很难跳跃至传导带，所以无法导电。一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特，介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发，或是改变其能隙之间距，此材料就能导电。

固体的能带的形成是通过原子之间的相互作用实现的。当若干个原子相互靠近时，由于彼此之间的力的作用，原子原有能级发生分裂，由一条变成多条。组成一条能带的众多能级间隔很小，故可近似看成连续。固体的导电性能由其能带结构决定。对一价金属，价带是未满带，故能导电。对二价金属，价带是满带，但禁带宽度为零，价带与较高的空带相交叠，满带中的电子能占据空带，因而也能导电，绝缘体和半导体的能带结构相似，价带为满带，价带与空带间存在禁带。半导体的禁带宽度从0.1～4电子伏，绝缘体的禁带宽度从4～7电子伏。在任何温度下，由于热运动，满带中的电子总会有一些具有足够的能量激发到空带中，使之成为导带。由于绝缘体的禁带宽度较大，常温下从满带激发到空带的电子数微不足道，宏观上表现为导电性能差。半导体的禁带宽度较小，满带中的电子只需较小能量就能激发到空带中，宏观上表现为有较大的电导率（见半导体）。

什么是固体能带理论

4，半导体的能带结构求助

----------------导带-----------------价带本征半导体带隙中不存在杂质能级，能带结构只由导带和价带构成

半导体能带理论分析半导体能带理论，必须从能级，能带，禁带，价带，导带开始。因此分析如下：能级（Enegy Level）：在孤立原子中，原子核外的电子按照一定的壳层排列，每一壳层容纳一定数量的电子。每个壳层上的电子具有分立的能量值，也就是电子按能级分布。为简明起见，在表示能量高低的图上，用一条条高低不同的水平线表示电子的能级，此图称为电子能级图。能带（Enegy Band）：晶体中大量的原子集合在一起，而且原子之间距离很近，以硅为例，每立方厘米的体积内有5×1022个原子，原子之间的最短距离为0.235nm。致使离原子核较远的壳层发生交叠，壳层交叠使电子不再局限于某个原子上，有可能转移到相邻原子的相似壳层上去，也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去，这种现象称为电子的共有化。从而使本来处于同一能量状态的电子产生微小的能量差异，与此相对应的能级扩展为能带。禁带（Forbidden Band）：允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围称为禁带。原子壳层中的内层允许带总是被电子先占满，然后再占据能量更高的外面一层的允许带。被电子占满的允许带称为满带，每一个能级上都没有电子的能带称为空带。价带（Valence Band）：原子中最外层的电子称为价电子，与价电带。导带（Conduction Band）：价带以上能量最低的允许带称为导带。导带的底能级表示为Ec，价带的顶能级表示为Ev，Ec与Ev之间的能量间隔称为禁带Eg。半导体的导电作用是通过带电粒子的运动（形成电流）来实现的，这种电流的载体称为载流子。半导体中的载流子是带负电的电子和带正电的空穴。对于不同的材料，禁带宽度不同，导带中电子的数目也不同，从而有不同的导电性。例如，绝缘材料SiO2的Eg约为5.2eV，导带中电子极少，所以导电性不好，电阻率大于1012Ω·cm。半导体Si的Eg约为1.1eV，导带中有一定数目的电子，从而有一定的导电性，电阻率为10-3—1012Ω·cm。金属的导带与价带有一定程度的重合，Eg=0，价电子可以在金属中自由运动，所以导电性好，电阻率为10-6—10-3Ω·cm。

5，能带结构的程序

计算材料的能带结构即色散曲线E(k)，步骤为（并以计算fcc结构Al的能带结构为例进行说明）：* 根据特殊k点的走向，选取特殊k点及特殊k点间的分割点数，准备好产生k点的输入文件syml6 !特殊k点的个数20 20 20 10 20 !特殊k点间的分割点数X 0.5 0.0 0.5 !特殊k点的坐标,相对于倒格子矢量G 0.0 0.0 0.0L 0.5 0.5 0.5W 0.5 0.25 0.75K 0.375 0.375 0.75G 0.0 0.0 0.0 !下面三行,前三列是正格子基矢,后三列是倒格子基矢0.000000000 1.987500000 1.987500000 -0.251572327 0.251572327 0.2515723271.987500000 0.000000000 1.987500000 0.251572327 -0.251572327 0.2515723271.987500000 1.987500000 0.000000000 0.251572327 0.251572327 -0.251572327-20.0 15.0 !在画能带结构时，每个特殊k点所对应的竖线的能量范围7.068339 !费米能级* 用程序gk.x产生k点，得到KPOINTS文件。注释：程序gk.x是由gk.f文件编译后得到的目标文件，其输入文件为syml，输出文件为KPOINTS, inp.kpt。* 紧接着利用前面计算得到的自洽电荷密度作一次非自洽的计算。采用命令解压保存的电荷密度文件chg.tgz：tar xzvf chg.tgz另外设置ISTART=1, ICHARG=11, 并增加NBANDS的值，ISMEAR采用默认值SYSTEM = Al-fccENCUT = 250ISTART = 1; ICHARG = 11#ISMEAR = -5NBANDS = 12PREC = Accurate计算完后得到本征值文件EIGENVAL。注意：对于4.4系列版本，在计算能带结构时设置NBANDS的值应该与计算自洽的电荷密度时设置的NBADS一致。对4.5以上版本，可以不一致。* 从自洽电荷密度计算得到的OUTCAR文件中找到倒格子矢量和费米能级，并粘贴到syml文件中，然后用程序pbnd.x把EIGENVAL转换为成bnd.dat（本征值，并以费米能级为参考零点）和highk.dat（用来画竖线），然后用软件origin画图。注释：程序pbnf.x是通过编译pbnd.f得到的可执行文件，其输入文件为EIGENVAL和syml，输出文件为BANDS、bnd.dat和highk.dat。pbnd.f可以处理自旋极化情况下计算得到的 EIGENVAL，不再输出bnd.dat而是upbnd.dat和dnbnd.dat这两个文件，分别对应自旋向上和向下的能带。提示：在计算能带结构时，采用ISMEAR = 0或1对结果的影响非常小，可以认为是一样的。但是不能采用ISMEAR = -5 或-4。

搜一下：能带结构的程序

6，简述能带理论

研究固体中电子运动规律的一种近似理论。固体由原子组成，原子又包括原子实和最外层电子，它们均处于不断的运动状态。为使问题简化，首先假定固体中的原子实固定不动，并按一定规律作周期性排列，然后进一步认为每个电子都是在固定的原子实周期势场及其他电子的平均势场中运动，这就把整个问题简化成单电子问题。能带理论就属这种单电子近似理论，它首先由F.布洛赫和L.-N.布里渊在解决金属的导电性问题时提出。具体的计算方法有自由电子近似法、紧束缚近似法、正交化平面波法和原胞法等。前两种方法以量子力学的微扰理论作为基础，只分别适用于原子实对电子的束缚很弱和很强的两种极端情形；后两种方法则适用于较一般的情形，应用较广。孤立原子的能带孤立原子的外层电子可能取的能量状态（能级）完全相同，但当原子彼此靠近时，外层电子就不再仅受原来所属原子的作用，还要受到其他原子的作用，这使电子的能量发生微小变化。原子结合成晶体时，原子最外层的价电子受束缚最弱，它同时受到原来所属原子和其他原子的共同作用，已很难区分究竟属于哪个原子，实际上是被晶体中所有原子所共有，称为共有化。原子间距减小时，孤立原子的每个能级将演化成由密集能级组成的准连续能带。共有化程度越高的电子，其相应能带也越宽。孤立原子的每个能级都有一个能带与之相应，所有这些能带称为允许带。相邻两允许带间的空隙代表晶体所不能占有的能量状态，称为禁带。若晶体由N个原子（或原胞）组成，则每个能带包括N个能级，其中每个能级可被两个自旋相反的电子所占有，故每个能带最多可容纳2N个电子（见泡利不相容原理）。价电子所填充的能带称为价带。比价带中所有量子态均被电子占满，则称为满带。满带中的电子不能参与宏观导电过程。无任何电子占据的能带称为空带。未被电子占满的能带称为未满带。例如一价金属有一个价电子，N个原子构成晶体时，价带中的2N个量子态只有一半被占据，另一半空着。未满带中的电子能参与导电过程，故称为导带。固体的能带固体的导电性能由其能带结构决定。对一价金属，价带是未满带，故能导电。对二价金属，价带是满带，但禁带宽度为零，价带与较高的空带相交叠，满带中的电子能占据空带，因而也能导电，绝缘体和半导体的能带结构相似，价带为满带，价带与空带间存在禁带。半导体的禁带宽度从0.1～1.5电子伏，绝缘体的禁带宽度从1.5～1.0电子伏。在任何温度下，由于热运动，满带中的电子总会有一些具有足够的能量激发到空带中，使之成为导带。由于绝缘体的禁带宽度较大，常温下从满带激发到空带的电子数微不足道，宏观上表现为导电性能差。半导体的禁带宽度较小，满带中的电子只需较小能量就能激发到空带中，宏观上表现为有较大的电导率（见半导体）。能带理论在阐明电子在晶格中的运动规律、固体的导电机构、合金的某些性质和金属的结合能等方面取得了重大成就，但它毕竟是一种近似理论，存在一定的局限性。例如某些晶体的导电性不能用能带理论解释，即电子共有化模型和单电子近似不适用于这些晶体。多电子理论建立后，单电子能带论的结果常作为多电子理论的起点，在解决现代复杂问题时，两种理论是相辅相成的。

born-oppenheimer绝热近似：离子的波函数与电子的位置及状态无关（多粒子-多电子）hatree-fock平均场近似：忽略电子与电子间的相互作用，用平均场代替电子与电子间的相互作用（多电子-单电子）periodic potential approximation周期场近似：（单电子-单电子在周期场中运动）