这个模型的基本思想是:模型认为金属中价电子在一个很弱的周期场中运动(如图 5-3-1 ),价电子的行为很
接近于自由电子,又与自由电子不同。这里的弱周期场设为 ,可以当作微扰来处理,即:
(1) 零级近似时,用势场平均值
代替弱周期场 V ( x ) ;
(2) 所谓弱周期场是指比较小的周期起伏
做为微扰处理。
为简单起见,我们讨论一维情况。
图 5-3-1 单电子的周期性势场
零级近似下,电子只受到
作用,波动方程及电子波函数,电子能量分别为:
……………………………………(5-3-1)
由于晶体不是无限长而是有限长 L
,因此波数 k 不能任意取值。当引入周期性边界条件,则 k
只能取下列值:
,这里 l
为整数
???
可见, 零级近似的解为自由电子解的形式,故称为近自由电子近似理论。 |