Techniklexikon

Elektronenwellen

Festkörperphysik, Wellenpakete zur Darstellung der Bewegung von Elektronen. In Kristallen werden Elektronenwellen mit Hilfe von Bloch-Funktionen beschrieben. Mit der Beziehung für die Energie e(k) = w(k) ergibt sich für die Gruppengeschwindigkeit der Elektronenwelle:

,

die dem Elektron zugeordnet wird. Für die Gradientenbildung im k-Raum wird die Energiefunktion e(k) des Bandes benutzt, aus dem das betreffende Elektron stammt. Wirkt eine Kraft F z.B. durch elektrische oder magnetische Felder auf das Elektron ein, so ändert sich während der Zeit dt die Energie um de = F× v  dt = Ñ_ke×dk. Mit der Beziehung für die Gruppengeschwindigkeit  v ergibt sich die Bewegungsgleichung:

die u.a. zur Bestimmung von elektronenartigen Bahnen in Kristallen benutzt wird. Die Grösse k wird als Pseudoimpuls der Elektronenwelle bzw. des Kristallelektrons bezeichnet.