ЭФФЕКТИ́ВНАЯ МА́ССА
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЭФФЕКТИ́ВНАЯ МА́ССА, физич. величина, характеризующая динамич. свойства квазичастиц в веществе и имеющая размерность массы. Понятие Э. м. возникает при решении задач динамики, в которых при распространении частицы в конденсиров. среде учёт её взаимодействия с окружением сводится к замене её массы (массы свободной частицы) некоторой Э. м., причём частица становится квазичастицей. При изотропной зависимости энергии квазичастицы $ℰ$ от величины квазиимпульса $\boldsymbol p$ величина обратной Э. м. $1/m_{эфф}=∂^2ℰ/∂р^2$. В случае анизотропного закона дисперсии $ℰ(\boldsymbol p)$ Э. м. является тензором 2-го ранга и компоненты тензора обратной Э. м. рассчитываются по формуле $m_{эфф}^{-1}=∂^2ℰ/∂р_i ∂р_j$ (здесь $i$, $j=x, y, z$). Это означает, что ускорение квазичастицы в кристаллич. решётке может не совпадать по направлению с действующей на неё силой. В зонной теории носителей зарядов (электронов или дырок) в кристаллич. конденсиров. средах в главных осях тензор $(m_{эфф}^{-1})_{ij}$ имеет диагональный вид. Если для всех $i(m_{эфф})_{ii} > 0$, то описываемая квазичастица – электрон, если $(m_{эфф})_{ii} < 0$ – дырка.
При изучении гальваномагнитных явлений возникает понятие циклотронной Э. м. электронов и дырок, определяемой по формуле $m_{эфф}=(1/2π)(∂S/∂ℰ)$, где $S$ – площадь сечения изоэнергетич. поверхности $ℰ(p)=\text{const}$ плоскостью, перпендикулярной внешнему магнитному полю. Циклотронная Э. м. измеряется по результатам циклотронного резонанса.