ýíåðãèþ, âåùåñòâî îêàçûâàåòñÿ äèý
-
ëåêòðèêîì èëè ïîëóïðîâîäíèêîì.
Ðàçíèöà ìåæäó ýòèìè äâóìÿ òèïàìè
òâåðäûõ òåë â ñëó÷àå èäåàëüíûõ
êðèñòàëëîâ â îñíîâíîì êîëè÷åñòâåí
-
íàÿ — øèðèíà çàïðåùåííîé çîíû ó
äèýëåêòðèêîâ âûøå 3—4 ýÂ, ó ïî
-
ëóïðîâîäíèêîâ — íèæå ýòîé öèôðû.
Ïîñêîëüêó, â ñîîòâåòñòâèè ñ
ïðèíöèïîì Ïàóëè, â îäíîì è òîì æå
ýëåêòðîííîì ñîñòîÿíèè ìîãóò íàõî
-
äèòüñÿ íå áîëåå äâóõ ýëåêòðîíîâ,
èìåþùèõ ïðîòèâîïîëîæíî íàïðàâ
-
ëåííûå ñïèíû, êðèñòàëëû ñ íå÷åò
-
íûì ÷èñëîì ýëåêòðîíîâ íà ýëåìåí
-
òàðíóþ ÿ÷åéêó âñåãäà ñîçäàþò ÷àñ-
òè÷íî çàïîëíåííûå çîíû è, ñîîòâåòñ-
òâåííî, ÿâëÿþòñÿ ìåòàëëàìè. Îáðàò-
íîå â îáùåì ñëó÷àå íå âåðíî: èç-çà
ïåðåêðûòèÿ íåñêîëüêèõ çîí ìíîãèå
êðèñòàëëû, èìåþùèå ÷åòíîå ÷èñëî
ýëåêòðîíîâ íà ÿ÷åéêó, òåì íå ìåíåå
ÿâëÿþòñÿ ìåòàëëàìè.
Ýòîé êàðòèíå îäíîýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé â òâåðäîì òåëå
ïðèñóùà îïðåäåëåííàÿ îãðàíè÷åííîñòü.  ãàìèëüòîíèàíå
$
H
0
â ïðîöåññå çàïîëíåíèÿ ýëåêòðîíàìè ñîñòîÿíèé ìåíÿåòñÿ
âêëàä ÷ëåíà, îïèñûâàþùåãî ýëåêòðîí-ýëåêòðîííîå âçàèìî
-
äåéñòâèå.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ýòî âçàèìîäåéñòâèå ïðèâîäèò
ê ïîëíîé ïåðåñòðîéêå ýíåðãåòè÷åñêîãî ñïåêòðà, ÷òî â ñâîþ
î÷åðåäü ìîæåò ïðèâåñòè ê ïåðåõîäó èç ìåòàëëè÷åñêîãî â äèý
-
ëåêòðè÷åñêîå ñîñòîÿíèå (òàê íàçûâàåìûå ïåðåõîäû Ìîòòà
(ñì., íàïðèìåð, [63]). Ïîýòîìó îäíîýëåêòðîííûå ïåðåõîäû
îáû÷íî íå ó÷èòûâàþò ýòîò âêëàä, íàçûâàåìûé êîððåëÿöèîí
-
íîé ýíåðãèåé. Ïîñëåäîâàòåëüíîå ðåøåíèå â ðàìêàõ ïðèáëèæå
-
íèÿ Õàðòðè-Ôîêà, ó÷èòûâàþùåãî êîððåëÿöèîííûå ýôôåêòû,
îáû÷íî îñóùåñòâèòü íå óäàåòñÿ. ×àñòî îãðàíè÷èâàþòñÿ ó÷å
-
òîì íåêîòîðîãî ñðåäíåãî ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ çàïîëíåí
-
íûõ ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé. Ýòî ïðèâîäèò ê ðàçãðàíè÷åíèþ
îïèñàíèÿ îäíîýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ (áåç ó÷åòà âëèÿíèÿ ñà
-
ìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ) è ïåðåõîäîâ â ýêñèòîííûå ñîñòîÿíèÿ.
80
E
F
àá
-çîíà
-çîíà
-çîíà
-çîíà
ñ
v
v
ñ
Ðèñ. 15. Ðàñïðåäåëåíèå
ýíåðãåòè÷åñêèõ çîí â
òâåðäîì òåëå â îäíîýëåêò-
ðîííîì ïðèáëèæåíèè à -
äèýëåêòðèê; á - ìåòàëë.
Äâîéíîé øòðèõîâêîé îò-
ìå÷åíû çàïîëíåííûå
çîíû.