• 【无标题】


    随着温度的降低,relaxation time 会降低,室温的时候,relaxation time大概是30~40 fs

    低温的时候会升高,更不容易碰撞到离子        

     为什么在低温条件下,relaxation time 会升高?

    从第一个碰撞到第二个碰撞的平均时间是\tau,低温的时候,原子实的relaxation time变低,用lattice vabration 有关系

    上学期气体里面也有平均自由程的概念,也就是relaxation time 乘以速度,我们就可以大概估算出平均自由程是多少

    速度我们是如何算的?

    我们仍然可以使用

     通过温度我们就可以算出相应电子运动的速度

    我们可以看一个例子,如果我们再300k条件下,这样的话,我们就可以算出玻尔兹曼常数,m是电子质量,我们就可以算出热运动的平均速率,算出来大概是1.17* 10^{5} m/s,这个速度相比光子速度还是小了很多

    然后我们就就可以知道电子移动的距离有多远?

    我们需要知道两个量,第一个是温度,第二个是relaxation time,我们就可以算出平均自由程

    我们会发现,如果我们用300k的温度来算得它的平均自由程,

     8.2nm就非常大了,在低温的时候,在Cu的骨架里面,电子可以走的非常远,大概可以走十个原子的距离,8.2nm就是显著的比原子半径达,is mauch larger than interatomic spacing
     

     我们下面研究电阻在交流电条件下的情况,我们需要注意频率,比较重要的一个量就是它的频率

    ,国内市场上的电,频率是50Hz

     这样的话,我们就需要引入E(t)

    麦克斯韦方程在AC 情况下,对金属导电性的影响

    最基本的力学方程,AC和DC用的是一样的,在AC条件下E是带实变的信号

    由于E带了实变,会引起电子运行速度也带实变,表达形式和E是一摸一样的,为什么E在E(t)展开的时候,在AC条件下,我们会有不同的频率,不同的频率就引起色散

     虽然电场一直在变化,在AC条件下,电子运动并不随着时间变化,它只会随着频率\omega变化

    有了速率V之后,我们就可以使用微观的欧姆定律

     我们就可以得出宏观量和微观量之间的关系,我们对电导率进行一个简化,我们把常量

    \frac{ne^2 \cdot \tau }{m_e}定义程\sigma_{0},是DC条件下的电导率,在AC条件下我们还需要除以\frac{1}{1-i \omega t},我们称之为洛伦兹线型

    我们如何测量频率依赖的电导率呢?

    我们可以在一定频率下去测量,在金属两端加MHz和GHz,测他们的电流,用光波代替普通的电子波,测量电导率        

     

     复变的电导率有什么作用呢?

    除了我们想要了解这个材料本身的性质,金属本身对于AC的响应之外,我们有了\omega,我们就可以对信号在金属导线中的传播进行研究?

    金属导电如何对电磁波的传播进行影响

    现在额数据传输形式:

    一种是电子频率下的速率传输形式(USB)

    在DC条件下,电流的传导,在AC条件下,0-1AC信号,在导线中传播的速度快和慢,是收到\sigma\omega影响的

    快速的数据传输,不是GHZ和MHZ能够实现的,而是更高速率的AC信号,就是光信号

    我们下卖弄就可以研究,光波在金属中传播快还有有什么样的性质

     

    再把V代入J

    我们就可以得到

    最大值将会是Vd,这个加速的时间有多长呢?

    相对于它整个\tau,它的加速度的时间是很短的,小于1eτ1eτ

    大部分时间是稳定在VdVd段的,对于微观的欧姆定律来说,我们可以代入我们的稳定速度

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