Techniklexikon

Bloch-Zustände

ausgedehnte, ebene Elektronenwellen in einem kristallinen Festkörper. Die Bloch-Zustände sind Lösungen der Schrödinger-Gleichung unabhängiger Elektronen in einem periodischen Potential, , wobei das periodische Potential  die Translationssymmetrie des Gitters mit jedem Gittervektor R aufweist. Die Bloch-Zustände haben die Form , d. h. sie sind Produkte ebener Wellen mit dem Ausbreitungsvektor k und einer gitterperiodischen Funktion . Diese Aussage ist auch als Bloch-Theorem bekannt. Anders als beim freien Elektron ist der Wellenvektor k nicht proportional zum Impuls der Elektronen, spielt aber eine ähnliche Rolle. Die Grösse  k wird deshalb auch Kristallimpuls genannt. Der Bandindex n tritt auf, da für jeden Wellenvektor k mehrere Lösungen der Schrödinger-Gleichung existieren.