178523.fb2 Большая Советская Энциклопедия (ЭФ) - читать онлайн бесплатно полную версию книги . Страница 42

Большая Советская Энциклопедия (ЭФ) - читать онлайн бесплатно полную версию книги . Страница 42

Эффективная масса

Эффекти'вная ма'сса,величина, имеющая размерность массы, характеризующая динамические свойства квазичастиц. Например, движение электрона проводимостив кристалле под действием внешней силы Fи сил со стороны кристаллической решётки (см. Твёрдое тело, Зонная теория) может быть описано как движение свободного электрона, на который действует только сила F(закон Ньютона), но с Э. м. m*, отличной от массы mсвободного электрона. Это отличие отражает взаимодействие электрона проводимости с решёткой. Э. м. определяется соотношением:

,  (1)

  где x — энергия, р— квазиимпульс электрона проводимости. Если зависимость x( р) (закон дисперсии) анизотропна, то Э. м. представляет собой тензор (тензор обратной массы):

   (2)

 Это означает, что ускорение электрона в решётке в общем случае направлено не параллельно внешней силе F. Оно может быть направлено даже антипараллельно F, что соответствует отрицательному значению Э. м. Свойства электронов с отрицательной Э. м. столь отличаются от свойств обычных частиц, что оказалось удобнее рассматривать положительно заряженные дырки с положительной Э. м.

  При изучении гальваномагнитных явленийпользуются так называемой циклотронной Э. м. электронов и дырок

, (3)

 где S— площадь сечения изоэнергетической поверхности x(р) плоскостью, перпендикулярной магнитному полю Н. Наиболее важные методы определения Э. м. электронов проводимости и дырок — циклотронный резонанс, измерение электронной теплоёмкостии др.

  В теории квантовой жидкостидля квазичастиц — фермионовс изотропным законом дисперсии Э. м. называется отношение:

m* = p 0/v 0  (4)

 где р 0и v oабсолютные значения импульса и скорости квазичастиц при абсолютном нуле температуры, соответствующие Ферми энергии. Э. м. атома жидкого 3He: m* = 3,08 m 0, где m 0масса свободного атома 3He (см. Гелий).

 Понятие Э. м. обобщают для таких квазичастиц, как фононы, ротоны, экситоныи др. Во всех этих случаях имеет место соотношение (1).

  Лит. см. при ст. Квазичастицы.

  И. Каганов.