Verschiebung der Fermi-Kugel (Bändermodell - Sommerfeld)

Fast-Physiker · Anmeldungsdatum: 28.01.2016 Beiträge: 1

Hi,

ich habe wirklich fast alle Festkörperphysikbücher durchgeguckt und bekomme einfach keine plausiblen Antworten:

1) volle Valenzbänder tragen nicht zum Strom bei sondern nur teilweise gefüllte (Leistungs-)Bänder. Denn beim Anlegen eines elektrischen Feldes hat die Geschwindigkeitsverteilung der Elektronen vom Leitungsband im k-Raum eine assymmetrische Gestalt, was zur Stromleitung führt. soweit so gut...

2) paar Seiten weiter (egal welches buch (Ibach, Hunklinger, Kittel, ....) steht, dass ein el. Feld eine Verschiebung der Fermi-Kugel verursacht, und dass nur die Elektronen nahe der Fermi-Kante am Stromfluss beteiligt sind wegen Pauli-Prinzips ,der recht kleinen Verschiebung und der Änderung der Fermi-Dirac-Verteilung nur an der Fermi-Kante.

So: jede Aussage ist für sich plausibel aber wir bringe ich das zusammen??? nehmen wir mal einen Isolator. Ein Isolator hat NUR volle Valenzbänder und kann nach 1) nicht leiten. Aber nach 2) sollte ein angelegtes Feld durchaus eine Verschiebung der Fermi-Kugel verursachen, womit es doch plötzlich leitend wird (Paradox).

Klar habe ich mir schon Gedanken gemacht:

-vielleicht verschiebt sich die FermiKugel der Isolatoren bei einem angelegten E-Feld nicht. (Aber wieso nicht...??) und bei Metallen sind die Elektronen-Zustände, die in vollen Valenzbänder sind, die Zustände, die sowohl vor als auch nach der Verschiebung der Fermi-Kugel noch in der Kugel sind (das sind die meisten, aufgrund der relativ kleinen Verschiebung). Und die restlichen Zustände sind die der Leitungsbänder????? Paradox, da ich die Verschiebung und somit die Elektronen im Leitungsband ja durch die Feldstärke regulieren könnte......

-was stimmt denn bei meinen Überlegungen nicht? ist die verschobene Fermi-Kugel doch nur die Kugel des Leitungsbandes? wenn wie kann das möglich sein?

-oder sind die beiden (Bändermodell - Sommerfeld) nicht vereinbar??

-oder kann jemand diese Phänomene mit eigenen Worten vereinbaren??

ich wäre über jeden Beitrag dankbar und gerne bereit zu diskutieren^^

ich bin müde und verzweifelt. wieso ich das wissen muss? ich habe für die Master-Spezialisierungsprüfung Festkörperphs gewählt.

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