Значение ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА в Большой советской энциклопедии, БСЭ

ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА

масса, величина, имеющая размерность массы, характеризующая динамические свойства квазичастиц . Например , движение электрона проводимости в кристалле под действием внешней силы F и сил со стороны кристаллической решётки (см. Твёрдое тело , Зонная теория )может быть описано как движение свободного электрона, на который действует только сила F (закон Ньютона), но с Э. м. m* , отличной от массы m свободного электрона. Это отличие отражает взаимодействие электрона проводимости с решёткой. Э. м. определяется соотношением:

,(1)

где x - энергия, р - квазиимпульс электрона проводимости. Если зависимость x( р ) (закон дисперсии) анизотропна, то Э. м. представляет собой тензор (тензор обратной массы):

(2)

Это означает, что ускорение электрона в решётке в общем случае направлено не параллельно внешней силе F . Оно может быть направлено даже антипараллельно F , что соответствует отрицательному значению Э. м. Свойства электронов с отрицательной Э. м. столь отличаются от свойств обычных частиц, что оказалось удобнее рассматривать положительно заряженные дырки с положительной Э. м.

При изучении гальваномагнитных явлений пользуются так называемой циклотронной Э. м. электронов и дырок

, (3)

где S - площадь сечения изоэнергетической поверхности x(р) плоскостью, перпендикулярной магнитному полю Н . Наиболее важные методы определения Э. м. электронов проводимости и дырок - циклотронный резонанс , измерение электронной теплоёмкости и др.

В теории квантовой жидкости для квазичастиц - фермионов с изотропным законом дисперсии Э. м. называется отношение:

m* p0/v0 (4)

где р0 и v o - абсолютные значения импульса и скорости квазичастиц при абсолютном нуле температуры, соответствующие Ферми энергии . Э. м. атома жидкого 3He: m * 3,08 m0, где m0 - масса свободного атома 3He (см. Гелий ).

Понятие Э. м. обобщают для таких квазичастиц, как фононы , ротоны, экситоны и др. Во всех этих случаях имеет место соотношение (1).

Лит . см. при ст. Квазичастицы .

И. Каганов.

Большая советская энциклопедия, БСЭ.