Недостатки газа свободных электронов

Я изучаю поверхностные состояния и эффект Рашбы. Распространенная модель, с которой я постоянно сталкиваюсь, заключается в реализации модели свободных электронов.

В этой модели мы получаем гамильтониан спин-орбитального взаимодействия, изображая электрон в системе покоя с ядром, движущимся вокруг него. При этом электрическое поле, создаваемое ядром в своей системе покоя, преобразуется Лоренцем в магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным дипольным моментом электрона, и мы получаем энергию взаимодействия спин-орбиты.

Однако этот член намного меньше наблюдаемого, потому что «преобразование Лоренца не учитывает вклад атомных остовов в спин-орбитальное взаимодействие, ощущаемое электронами в твердом теле».

По-видимому, это решается в подходе модели жесткой привязки.

Я не понимаю:

«Преобразование Лоренца пренебрегает вкладом ядер атомов в спин-орбитальное взаимодействие, которое ощущают электроны в твердом теле».

часть.

Означает ли это, что у нас есть два термина SOI? Один от движущегося заряда ядра, создающего магнитное поле в системе покоя электронов, И один от... чего именно - ядер атомов?? Что это означает? Спасибо.

Ответы (1)

Спин-орбитальная связь может быть получена из нерелятивистского предела уравнения Дирака и определяется выражением

ЧАС сп "=" ε 0 2 м е 2 с 2 с ^ ( Е × п ^ )
Е полное электрическое поле, действующее на электрон, состоящее из микроскопического электрического поля Е микрофон от ядер и других электронов в твердом теле и макроскопического электрического поля Е макинтош . Макроскопическое электрическое поле может, например, возникать из-за гетеропереходов.

В упомянутом вами выводе волновая функция электрона аппроксимируется плоской волной, то есть электронным газом, а микроскопическое поле (особенно от ядер) полностью игнорируется, оставляя только макроскопическое поле. Особенно последнее приводит к значительно меньшему расщеплению.

Итак, подождите, я думал, что в модели электронного газа мы возьмем электрон в состоянии покоя и посмотрим, какое магнитное поле создают ядра, и соединим это с магнитным дипольным спиновым моментом электрона — по крайней мере, это то, что происходит со свободным — скажем, водородом. атом. Разве это не принимается во внимание при рассмотрении 2DEG? Другими словами, вы действительно рассматриваете только поверхностный потенциал (макроскопическое электрическое поле)?
Ваша цитата из «Винклера — Эффекты спин-орбитальной связи в двумерных системах электронов и дырок», верно?