驰豫时间

✍ dations ◷ 2025-04-04 11:17:39 #天文学的时间

弛豫时间(Relaxation Time),即达到热动平衡所需的时间。

在经典物理中,电场中的粒子可以在电场作用下作加速运动,即 a = q E / m {\displaystyle a=qE/m}

然而,自由电子在外电场作用下在晶体内运动却不能满足这个简单关系。首先,自由电子的静止质量和运动质量不同,公式中的质量为爱因斯坦的相对质量 m {\displaystyle m^{*}} ; 另外,电子在晶体内最终会与原子发生碰撞,改变运动状态。这个碰撞会趋于降低电子从外电场获得的加速度,但电子的最终速度始终是增加。

每次碰撞之间的时间间隔平均,我们称为驰豫时间г;每次碰撞的速度增量平均,我们称为漂移速度,即 v d {\displaystyle v_{d}} =1/2at=1/2(qEг/ m {\displaystyle m^{*}} )。

其中 v d {\displaystyle v_{d}} 为漂移速度, m {\displaystyle m^{*}} 为电子相对质量

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