Techniklexikon

Tight-Binding-Näherung

Festkörperphysik, Methode der starken Kopplung, theoretische Methode zur Beschreibung von Bandstruktureffekten in periodischen Systemen, wie z.B. Kristallgittern oder auch künstlichen Übergittern. Ausgehend von den Wellenfunktionen eines isolierten Systems (im Falle des Kristallgitters eines einzelnen Atoms) berechnet man über den Überlapp der jeweiligen Wellenfunktionen die Änderung der Energie des Systems durch den Einfluss der nächsten Nachbarn. Dieser Einfluss wird dann über sämtliche Atome des Kristalls summiert und resultiert in einer einfachen Beschreibung der Bandstruktur. Die Tight-Binding-Näherung eignet sich gut für die Beschreibung innerer Elektronen mit geringem Wellenfunktionsüberlapp, seltener wird sie gebraucht für die Beschreibung der Leitungselektronen. Sie veranschaulicht aber auf einfache Weise die Symmetrieeigenschaften der exakten Lösungen. Im Falle künstlicher Übergitterstrukturen wird die Methode oft zur Berechnung der Minibandstruktur (Übergitter) angewendet.