переброса процессы

ПЕРЕБРОСА ПРОЦЕССЫ (U-процессы, от нем. Umklapp - переброс) - акты рассеяния квазичастиц, в частности электронов проводимости и дырок, при к-рых полный квазиимпульс (измеренный в единицах h) всех квазичастиц после рассеяния отличается от полного квазиимпульса до рассеяния на вектор b обратной решётки. Причиной несохранения квазиимпульса является периодич. потенциал в кристалле, на фоне к-рого "разыгрывается" рассеяние. Акты рассеяния, в к-рых полный квазиимиульс сохраняется, наз. нормальными (N-процессы).
Разбиение всех актов рассеяния на U- и N-процессы зависит от того, как выбрана элементарная ячейка импульсного пространства. Рис. иллюстрирует рассеяние электрона вблизи поверхности Ферми F при поглощении фонона.

Если в качестве элементарной ячейки выбрана первая Бриллюэна зона (рис.. а), то при переходе электрона из состояния с импульсом k₁ в состояние с импульсом k'₁ с поглощением фонона с квазиимпульсом q₁ полный нач. квазиимпульс k'₁ + q₁ лежит внутри этой зоны, и поэтому он равен конечному k'₁ = k₁ + q_1. Т. о., k₁k'₁есть N-процесс. При переходе k₂k'₂ с поглощением фонона с импульсом q₂, вектор k₂ + q₂ лежит вне зоны Бриллюэна, и поэтому k'₂ = (k₂ + q₂) + b, т. е. U-процесс. На рис. (б)элементарная ячейка пространства получена из зоны Бриллюэна сдвигом на - b/2. При этом k₁k'₁ является U-процессом, a k₂k'₂ - N-процессом. Хотя относительно каждого конкретного акта рассеяния нельзя сказать, нормальный он или с перебросом, но при любом выборе элементарной ячейки существуют процессы обоих типов.
Наличие П. п. означает, что при рассеянии квазичастиц происходит не только обмен квазиимпульсом между ними (напр., впутри электронно-фононной системы), но и передача импульса кристаллу как целому, т. е. тем его степеням свободы, к-рые ответственны за движение "жёсткого" кристалла. По этой причине П. п. приводят к диссипации импульса системы квазичастиц и могут быть причиной тепло- и электросопротивления (в отличие от N-процессов; см. Межэлектронное рассеяние ).Результат вычисления таких макроскопич. характеристик не зависит от выбора элементарной ячейки, т. е. от способа разделения всех процессов на N-и U'-процессы.

Лит.: 3айман Дж., Электроны и фононы, пер. с англ., М., 1962; Гантмахер В. Ф., Левинсон И. Б., Рассеяние носителей тона в металлах и полупроводниках, М., 1984.

И. Б. Левинсон.

   <<      Предметный указатель      >>