اثر دوهاس ون الفن
اثر دوهاس ون الفن
از اثر دوهاس ون الفن و سطح فرمی چی میدونید ؟
چه اندک هستند کسانی که با چشم خود می بینند و با ذهن خود تفکر می کنند . ܓ✿
- Archimedes
عضویت : دوشنبه ۱۳۹۲/۵/۱۴ - ۱۰:۴۵
پست: 1233-
سپاس: 824
Re: اثر دوهاس ون الفن
سطح فرمی ( fermi level) :
به پتانسیل شیمیایی الکترون (( پتانسیل شیمیایی نوعی انرژی پتانسیل می باشد که در طی واکنش شیمیایی آزاد می شود و یا بدست می آید. )) در جامدات و یا محلولهای الکترولیت گفته میشود تراز فرمی یک جسم کمیتی ترمودینامیکی است که بیانگر کار ترمودینامیکی لازم برای اضافه کردن یک الکترون به جسم است.
به پتانسیل شیمیایی الکترون (( پتانسیل شیمیایی نوعی انرژی پتانسیل می باشد که در طی واکنش شیمیایی آزاد می شود و یا بدست می آید. )) در جامدات و یا محلولهای الکترولیت گفته میشود تراز فرمی یک جسم کمیتی ترمودینامیکی است که بیانگر کار ترمودینامیکی لازم برای اضافه کردن یک الکترون به جسم است.
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
- mmeftahpour
نام: مسعود مفتاح پور
عضویت : یکشنبه ۱۳۸۶/۱۰/۲ - ۱۲:۴۲
پست: 457-
سپاس: 394
- Archimedes
عضویت : دوشنبه ۱۳۹۲/۵/۱۴ - ۱۰:۴۵
پست: 1233-
سپاس: 824
Re: اثر دوهاس ون الفن
De hass van alphen effect book:
download Link
download Link
کز دیو و دد ملولم و انسانم آرزوست
Re: اثر دوهاس ون الفن
اثر دو هاس وان آلفن در فیزیک حالت جامد، بخشی از دگرگونی ِ ویژگیهای آهنربایی یک فلز را در یک میدان ثابت آهن ربایی توصیف میکند. این اثر در بررسی موشکافانهی ساختار الکترونی نوارها بسیار سودمند است.
این اثر نخستین بار در سال ١۹۳۰ از سوی "واندر یوهانس دو هاس" و "پ. م. آلفن" بر روی بیسموت دیده شد، ارزش آن در بررسی نوارها در سال ١۹۵٢ از سوی لارس آنزاگر Lars Onsager دانشمند نروژی شناخته شد: در دماهای ژرف (بسیار پایین) و نمونه های پاک نوسان های ِ پذیرفتاری آهنربایی Magnetic susceptibility تابعی از میدان آهنربایی دیده می شود. همچون تابع وارون میدان، پذیرفتاری آهنربایی برهمنهی تناوبی ارتعاش را نمایش می دهد.
-----
توضیح:
میدان آهنربایی گذاشته شده، نیروی لورنس را به الکترون های رسانا وارد می کند، که دگرگونی چگالی ایستاری density of states الکترونی را در پی دارد: در یک بیان نیمهکلاسیک می توان چنین گفت که به علت نیروی لورنس، انرژی جنبشی مولفه های حرکت عمود بر سوی میدان کوانتیزه می شود. و این، شکاف ِ تراز یا کوانتش لانداو Landau quantization را در پی دارد. سرنوشتساز برای بیشتر الکترون های یک فلز، چگالی ایستاری density of states در دور و بر انرژی فِرمی ست.
می توان نشان داد که هرگاه، در یک اُربیت الکترونی اکسترمال extremal orbit بر سطح فِرمی (عمود بر سوی میدان)، شرطهای کوانتیزه ای که از سوی میدان تعیین می شوند، برقرار باشند، چگالی ایستاری انرژی فِرمی تکینه میشود (از این رو رساننده سهم بیشتری است). اکسترمال اُربیت به سطح بیشینه و یا کمینه ای گفته می شود که مسیر بسته الکترونها می سازند.
شرطهای کوانتیزه برای یک مسیر الکترونی اکسترمال با میدان های گوناگون برآورده می شود، در آنجا تفاضل وارون دو میدان همسایه ایی که شرطهای کوانتیزه برآورده می شود، یک ثابت است. این ثابت بیش از همه به سطح S وابسته است، سطحی که از اُربیت الکترونی اکسترمال پدید می آید:
بر این پایه کمیت های فیزیکی (بویژه پذیرفتاری آهن ربایی) که به چگالی ایستاری ِ انرژی فِرمی وابستهاند، ارتعاشهای وابسته به میدان آهن ربایی را نشان میدهند، که تابع تناوبی از 1/H (یک بر روی H ) می باشند.
از آن جمله اند ارتعاش های رسانایی Conductivity (اثر کوانتومی هال، اثر شوبنیکُو دو هاس Shubnikov–de Haas effect ) ، مگنتواستریکشن Magnetostriction و کمیت های دیگر. شمار ِ برهم نهی ارتعاشها، برابر با شمار اکسترمال های ست که عمود بر اربیت های همسوی میدان، بر سطح فِرمی اند.
آزمایشها:
یکی از راه های پی بردن به اثر دو هال ون آلفن، اندازه گیری دقیق ِ دگرش های (تغییرات) ِ گشتاور آهنربایی یک آزمون با پیچ خوردگی فنری Torsion spring است.
با یک روش دیگر، که بویژه درخور بررسی شدت میدان آهنربایی است، آزمون در یک سیم پیچ هست و با یک دگرش تُند میدان آهنربایی، اختلاف پتانسیل پدید آمده اندازه گیری می شود. به یاری اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده V (t) و همچنین جریان پدید آمده می توان L سیمپیچ را بدست آورد.
از ضریب خودالقایی L می توان می توان ضریب تراوایی را بدست آورد و از آنجا پذیرفتاری آهنربایی را:
------
برگردان بخشی از ویکی پدیا آلمانی در این باره
http://de.wikipedia.org/wiki/De-Haas-van-Alphen-Effekt
این اثر نخستین بار در سال ١۹۳۰ از سوی "واندر یوهانس دو هاس" و "پ. م. آلفن" بر روی بیسموت دیده شد، ارزش آن در بررسی نوارها در سال ١۹۵٢ از سوی لارس آنزاگر Lars Onsager دانشمند نروژی شناخته شد: در دماهای ژرف (بسیار پایین) و نمونه های پاک نوسان های ِ پذیرفتاری آهنربایی Magnetic susceptibility تابعی از میدان آهنربایی دیده می شود. همچون تابع وارون میدان، پذیرفتاری آهنربایی برهمنهی تناوبی ارتعاش را نمایش می دهد.
-----
توضیح:
میدان آهنربایی گذاشته شده، نیروی لورنس را به الکترون های رسانا وارد می کند، که دگرگونی چگالی ایستاری density of states الکترونی را در پی دارد: در یک بیان نیمهکلاسیک می توان چنین گفت که به علت نیروی لورنس، انرژی جنبشی مولفه های حرکت عمود بر سوی میدان کوانتیزه می شود. و این، شکاف ِ تراز یا کوانتش لانداو Landau quantization را در پی دارد. سرنوشتساز برای بیشتر الکترون های یک فلز، چگالی ایستاری density of states در دور و بر انرژی فِرمی ست.
می توان نشان داد که هرگاه، در یک اُربیت الکترونی اکسترمال extremal orbit بر سطح فِرمی (عمود بر سوی میدان)، شرطهای کوانتیزه ای که از سوی میدان تعیین می شوند، برقرار باشند، چگالی ایستاری انرژی فِرمی تکینه میشود (از این رو رساننده سهم بیشتری است). اکسترمال اُربیت به سطح بیشینه و یا کمینه ای گفته می شود که مسیر بسته الکترونها می سازند.
شرطهای کوانتیزه برای یک مسیر الکترونی اکسترمال با میدان های گوناگون برآورده می شود، در آنجا تفاضل وارون دو میدان همسایه ایی که شرطهای کوانتیزه برآورده می شود، یک ثابت است. این ثابت بیش از همه به سطح S وابسته است، سطحی که از اُربیت الکترونی اکسترمال پدید می آید:
بر این پایه کمیت های فیزیکی (بویژه پذیرفتاری آهن ربایی) که به چگالی ایستاری ِ انرژی فِرمی وابستهاند، ارتعاشهای وابسته به میدان آهن ربایی را نشان میدهند، که تابع تناوبی از 1/H (یک بر روی H ) می باشند.
از آن جمله اند ارتعاش های رسانایی Conductivity (اثر کوانتومی هال، اثر شوبنیکُو دو هاس Shubnikov–de Haas effect ) ، مگنتواستریکشن Magnetostriction و کمیت های دیگر. شمار ِ برهم نهی ارتعاشها، برابر با شمار اکسترمال های ست که عمود بر اربیت های همسوی میدان، بر سطح فِرمی اند.
آزمایشها:
یکی از راه های پی بردن به اثر دو هال ون آلفن، اندازه گیری دقیق ِ دگرش های (تغییرات) ِ گشتاور آهنربایی یک آزمون با پیچ خوردگی فنری Torsion spring است.
با یک روش دیگر، که بویژه درخور بررسی شدت میدان آهنربایی است، آزمون در یک سیم پیچ هست و با یک دگرش تُند میدان آهنربایی، اختلاف پتانسیل پدید آمده اندازه گیری می شود. به یاری اختلاف پتانسیل اندازه گیری شده V (t) و همچنین جریان پدید آمده می توان L سیمپیچ را بدست آورد.
از ضریب خودالقایی L می توان می توان ضریب تراوایی را بدست آورد و از آنجا پذیرفتاری آهنربایی را:
------
برگردان بخشی از ویکی پدیا آلمانی در این باره
http://de.wikipedia.org/wiki/De-Haas-van-Alphen-Effekt
گفتم به شیخ شهر كه كارت ریاست، گفت
آنكس كه شیخ هست و ریاكار نیست، كیست
آنكس كه شیخ هست و ریاكار نیست، كیست