첫댓글fermi level에다가 thermal energy까지 더해도 conduction band로 못올라갈때 완전히 부도체겠죠 어차피 그렇게치면 완벽한 부도체는 없지만; fermi surface도 비슷한 개념인거 같구.. 그런데 fermi energy나 surface 고려해줄때 lattice의 structure까지 전부 계산한 energy 를 쓰진 않을거같거든요 실제로 복잡한 물질에 대해서 완벽하게 계산도 안되고.. 그러면 정확한 예상을 하긴 위해선 structure도 따로 고려해줘야될거같아요
그러니까... 원론적으로 말했을 때 그 fermi surface가 정확할수가 없죠 단순한 분자도 MO구해보면 복잡하게 나오는데.. 그래도 근사적으로 구할수라도 있지만 보통 고체에서 세가지 이상 원소 섞이는데.. 구조도 BCC이런식으로 간단한것도 아니고.. 전자들이 들어갈 수 있는 energy state를 알아야지 fermi energy도 구하고 surface도 구하잖아요 Lattice structure자체도 전기전도도에 영향을 많이 미칠거같아요 일단 원자들 위치가 이상하게 되어있으면 potential도 많이 바뀌니깐요..
제 전공이 insulator 또는 dielectric의 일종인 강유전체인데.. 저희쪽 관점에서 말씀드리면.. fermi level (surface)의 논의는 거의 무의미 하다고 할 수 있겠습니다. 원론적으로 fermi surface나 band theory는 모두 전자 또는 free electron의 관점에서 고체를 바라보는 것이므로.. free electron이 없고 (또는 거의 없고) 모든 전자가 원자핵에 속박되어 있는 dielectric의 경우는 논점에서 벗어나는 것이죠. 또한, insulator니 dielectric이니 하는 용어 자체가 전기가 통하지 않는 물질이라는 의미에서 분류한 것이므로 어떻게 보면 fermi level이나 band theory이외의 수단으로 분류한다는 것 자체가 무의미 할 수도 있겠습니다.
또한, structure factor의 경우도 lattice 구조에 관한 논의 이므로 해당사항이 없구요. dielectric을 논할때는 가장 중요한 factor는 dielectric contant 또는 relative permittivity입니다. 즉, 전기장이 존재 할 때 어떤일이 일어나고 물질에 어떤 변화가 일어나는지가 물리적으로 관심있는 부분이라고 할 수 있을것입니다. 그래서 dielectric을 다루는 경우는 항상 같이 따라 오는 것이 polarization이고 이 polarization이 전기장과 어떠한 interaction을 하는지가 주된 관심사입니다. 그러므로 다른 관점에서의 dielectric에 관한 논의는 거의 무의미 합니다.
첫댓글 fermi level에다가 thermal energy까지 더해도 conduction band로 못올라갈때 완전히 부도체겠죠 어차피 그렇게치면 완벽한 부도체는 없지만; fermi surface도 비슷한 개념인거 같구.. 그런데 fermi energy나 surface 고려해줄때 lattice의 structure까지 전부 계산한 energy 를 쓰진 않을거같거든요 실제로 복잡한 물질에 대해서 완벽하게 계산도 안되고.. 그러면 정확한 예상을 하긴 위해선 structure도 따로 고려해줘야될거같아요
아 참고로 structure factor란 X-ray로 쪼였을 때 나타나는 빛의 amplitude와 관련된 양으로, crystal의 structure에 관한 정보를 주죠. 그래서 bcc냐 fcc냐를 결정하죠.
fermi surface라는 것은 k-space에서 최외각 전자가 가지고 있는 에너지 surface이고 이것은 real-space에서 전자의 density of state로 대응된다고 볼 수 있죠.
그러니까... 원론적으로 말했을 때 그 fermi surface가 정확할수가 없죠 단순한 분자도 MO구해보면 복잡하게 나오는데.. 그래도 근사적으로 구할수라도 있지만 보통 고체에서 세가지 이상 원소 섞이는데.. 구조도 BCC이런식으로 간단한것도 아니고.. 전자들이 들어갈 수 있는 energy state를 알아야지 fermi energy도 구하고 surface도 구하잖아요 Lattice structure자체도 전기전도도에 영향을 많이 미칠거같아요 일단 원자들 위치가 이상하게 되어있으면 potential도 많이 바뀌니깐요..
엑스그린님, 답변은 감사하지만 문제와의 취지와 동떨어진 말씀들이네요. ;;;; 풀지 못하는 상황을 가지고 논하는게 아닌데요.
제가 고체라고 논하는 것은 single crystal이고, free electron 모델입니다. kittel 고체 책 9장 내용이죠.
아 그렇군요^^; 전혀 다른 얘기를 하고 있었군요;; single crystal에free electron model이면 뭐.. 별로 논할것두 없지만.. 실제 실험에 사용하기는 힘든 수준의 모델이라..
제 전공이 insulator 또는 dielectric의 일종인 강유전체인데.. 저희쪽 관점에서 말씀드리면.. fermi level (surface)의 논의는 거의 무의미 하다고 할 수 있겠습니다. 원론적으로 fermi surface나 band theory는 모두 전자 또는 free electron의 관점에서 고체를 바라보는 것이므로.. free electron이 없고 (또는 거의 없고) 모든 전자가 원자핵에 속박되어 있는 dielectric의 경우는 논점에서 벗어나는 것이죠. 또한, insulator니 dielectric이니 하는 용어 자체가 전기가 통하지 않는 물질이라는 의미에서 분류한 것이므로 어떻게 보면 fermi level이나 band theory이외의 수단으로 분류한다는 것 자체가 무의미 할 수도 있겠습니다.
아 참고가 되네요. 감사합니다.
또한, structure factor의 경우도 lattice 구조에 관한 논의 이므로 해당사항이 없구요. dielectric을 논할때는 가장 중요한 factor는 dielectric contant 또는 relative permittivity입니다. 즉, 전기장이 존재 할 때 어떤일이 일어나고 물질에 어떤 변화가 일어나는지가 물리적으로 관심있는 부분이라고 할 수 있을것입니다. 그래서 dielectric을 다루는 경우는 항상 같이 따라 오는 것이 polarization이고 이 polarization이 전기장과 어떠한 interaction을 하는지가 주된 관심사입니다. 그러므로 다른 관점에서의 dielectric에 관한 논의는 거의 무의미 합니다.
저도 광학 배우면서 어떤 물질의 dielectric constant구하는 문제가 있어, EMA(effective medium approxiamtion-jackson참고)까진 공부했는데...;
EMA는 광학 이론쪽이라서 패수 합니다 ^^;