Etkin kütle

Etkin kütle ($m^{*}$), katı hâl fiziğinde kuvvetlere tepki verirken sahip olduğu görünen kütle veya bir termal dağılımda diğer özdeş parçacıklarla etkileşime girdiğinde sahip olduğu görünen kütledir. Katıların bant teorisinin sonuçlarından biri, parçacıkların kafes aralığından daha uzun mesafelerde periyodik bir potansiyeldeki hareketinin, boşluktaki hareketlerinden çok farklı olabileceğidir. Etkin kütle, serbest bir parçacığın bu kütle ile davranışını modelleyerek bant yapılarını basitleştirmek için kullanılan bir miktardır. Bazı amaçlar ve bazı malzemeler için, etkin kütle, bir malzemenin basit sabiti olarak kabul edilebilir. Bununla birlikte, genel olarak, etkin kütlenin değeri, kullanıldığı amaca bağlıdır ve bir dizi faktöre bağlı olarak değişebilmektedir.

Bir katıdaki elektronlar veya elektron delikleri için, etkin kütle genellikle bir elektronun kalan kütlesini çarpan bir faktör olarak belirtilir, m_e (9.11 × 10⁻³¹ kg). Bu faktör genellikle 0,01 ila 10 aralığındadır, ancak daha düşük veya daha yüksek olabilir. Örneğin, egzotik ağır fermiyon malzemelerinde 1.000'e veya grafende sıfırdan sonsuza (tanıma bağlı olarak) herhangi bir yere ulaşabilir. Daha genel bant teorisini basitleştirdiği için, elektronik etkin kütle, bir güneş pilinin verimliliğinden entegre bir devrenin hızına kadar her şeyi içeren bir katının ölçülebilir özelliklerini etkileyen önemli bir temel parametre olarak görülebilmektedir.

Ek okuma

• Şablon:Kitap kaynağı
• S. Pekar, The method of effective electron mass in crystals, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 16, 933 (1946).

Dış bağlantılar

• NSM archive Şablon:Webarşiv