Мото диелектрици - Физическа енциклопедия
ДИЕЛЕКТРИКА НА МОТ (диелектрици Mott-Hubbard) - кристали с диелектрик. имоти, чийто произход не е свързан с влиянието на периодичните издания. полетата са кристални. решетки (както при конвенционалните диелектрици или полупроводници като Ge и Si) и със силно електрон-електронно взаимодействие. Това състояние се реализира, ако характерната енергия на електрон-електронното (кулоновско) взаимодействие U = e 2/(- срв. Разстоянието между електроните) е по-голяма от срв. кинетичен. енергията на електроните, чиято мярка е ширината на разрешената зона (m е ефективната маса на електрон). Когато U W, тогава ситуацията се променя коренно. Зоната може да бъде частично запълнена с електрони, както при металите, но движението на електрони, което е необходимо за прехвърляне на заряда, е „затруднено“ от други електрони върху съседните атоми. Чрез своето отблъскване те „заключват“ (локализират) всеки електрон върху своя атом и правят веществото диелектрик. Това се случва в системата, ако> a0, където a0 е радиусът на Бор. По-точен анализ дава критерия n 1/3 a0 0,02, където n е концентрацията на електроните.
При ниска концентрация (n 1/3 a0 1/3 a0 >> 0,02), скринингът на кулоновското взаимодействие води до изчезване на свързани състояния и настъпва диелектрично-метален преход (Мотов преход, виж Метал-диелектричен преход). През 1949 г. Н. Ф. Мот обяснява прехода на кристал от метален. състояние в диелектрично състояние с промяна на налягането и температурата чрез намаляване на W.
Д-р Тълкуването на молекулярната динамика се основава на използването на дискретен модел, описващ електрони, движещи се от мястото j към мястото i на кристала (с преходния матричен елемент t), когато два електрона се отблъскват в едно място (модел на Хъбард). Кинетична мярка електронната енергия в този случай е също ширината на електронната лента W = 2zt, където z е броят на най-близките съседни електрони. Ако системата има по един електрон на място (център) (концентрация на електрони n = Nel/Nat = 1) и W> U, тогава веществото ще бъде метал с полуизпълнена зона. Въпреки това, със силно взаимодействие (U> W) в основната. състояние, електроните са локализирани в техните центрове и веществото се оказва М. г. За да се създадат мобилни носители на заряд в такава система, е необходимо да се "прехвърли" електрон от "неговия" сайт в някакъв друг сайт, на който вече има електрон; отнема енергия
U, а печалбата на енергия поради делокализация на получената дупка и допълнителен електрон е от порядъка на W, така че при U> W това е нерентабилно и веществото остава диелектрик с празнина
(U - W) (пролука на Mott - Hubbard), въпреки че от гледна точка на конвенционална лентова диаграма това би било метал.
Всъщност много хора принадлежат на M. d. съединения на преходни и рядкоземни метали с частично запълнени вътрешни d - или f-черупки. Поради малкия радиус на d и f орбиталите, тяхното припокриване и преходният матричен елемент са малки и условието U> W.
Във фаза М. има локализации в центъра. електрони, т.е. локализации. магн. моменти. Съответно такива вещества обикновено притежават магнезий. като поръчате, като правило, те са антиферомагнетици. поръчването в този случай се дължи на т.нар. индиректно обменно взаимодействие; възниква, когато електроните са частично делокализирани - техните виртуални преходи към съседни (заети) центрове. Така се описват електронната структура и магнитите. имоти мн. съединения на преходни метали като NiO. В непрекъсната среда (без да се взема предвид периодичният потенциал на решетката), състоянието, свързано с М. г. е т.нар. Кристал на Вигнер, в който електроните с ниска плътност са локализирани и образуват кристал. структура с период, определен от тяхната плътност.