第一ブリルアン・ゾーンを越えてみました。
キッテルの「固体物理学入門 上 第7版」に出てくるプリルアン・ゾーンを理解する (させる) にあたり、「π/a を超えるとどうなるの？」とか、「波数が急に負になるってどういうこと？」という疑問が投げかけられることがよくある。そこで、波数がπ/aを超えると波の進む向きが逆になる (波数が負になる) という様子を視覚的に計算させてやろうじゃないかということでD1の時に書いてみました。 青い玉が、現在の波数を示していて、上の赤い玉が原子が運動する波を示しています。波の向きを追いながら向きの変わる瞬間を見てください。「固体物理学入門 上」の第4章の図5を見てから考えるとわかるかもしれません。 補足 よく考えてみたら、k が増加してブリルアンゾーンを越えたら、青い玉は縦軸のエネルギーは上がっていないといけないぞ。
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