Электронная теплоёмкость. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Электронная теплоёмкость

Электронная теплоёмкость - часть полной теплоёмкости твёрдого тела, обусловленная тепловым движением электронов. Электронная теплоёмкость диэлектриков и слаболегированных полупроводников, как правило, пренебрежимо мала. В вырожденных полупроводниках и металлах (в несверхпрово-дящем состоянии) при достаточно низких темп-pax электронная теплоёмкость С, вносит заметный вклад в полную теплоёмкость С. Его можно оценить, рассматривая электроны (или дырки) как идеальный ферми-газ квазичастиц, характеризующихся нек-рой плотностью состояний 2N(

), где N(

)- плотность одночастичных состояний с определ. проекцией спина. Тепловое возбуждение испытывают лишь квазичастицы в интервале энергий ~kT вблизи уровня Ферми

; при kT<<

их число ~2N(

)kT, а их тепловая энергия ~2N(

)(kT)², следовательно, C_э~2N(

)k²T. Т. о., теплоёмкость вырожденного газа электронов или дырок подчиняется линейному закону и при достаточно низких Т может превзойти решёточную теплоёмкость С_р=bТ³. Более детальный расчёт при тех же условиях приводит к ф-ле:

Соотношение (1) используют для определения значений N(). Для разделения электронного и решёточного вкладов в теплоёмкость данные о полной низкотемпературной теплоёмкости обычно аппроксимируют полиномом нечётных степеней по T:

Члены, содержащие T⁵ и более высокие степени Т, обусловлены отклонением свойств реального кристалла от описываемых Дебая теорией; если они малы в сравнении с предыдущими, то коэф. g и b можно найти соответственно по отсечке и наклону графич. зависимости С/Т от Т², экстраполированной к T=0 К.

Ф-ла (1) неприменима в тех случаях, когда для участвующих в тепловом возбуждении электронов N() имеет выраженную структуру. Напр., если тепловое движение электрона представляет собой переходы между двумя уровнями, разделёнными энергетич. щелью Д, то Э. т. имеет т. н. аномалию Шоттки:

Здесь N - число одноэлектронных центров с двухуровневым спектром. Щель D в спектре электронных возбуждений появляется также при переходе металлов и вырожденных полупроводников в сверхпроводящее состояние; вследствие этого их электронная теплоёмкость становится экспоненциально малой при kT<<D. В точке сверхпроводящего перехода (Т= Т_с) Электронная теплоёмкость имеет характерную для фазовых переходов II рода особенность, наблюдаемую в виде скачка dС. В приближении слабой связи dС1,43gТ_с. Этот факт используют для идентификации перехода проводника в состояние объёмной сверхпроводимости; в случае поверхностной сверхпроводимости скачок Э. т. мал соответственно кол-ву сверхпроводящей фазы.

Литература по

Киттель Ч., Введение в физику твердого тела, пер. с англ., М., 1978. С. Н. Лыков.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира