为什么凝聚态中很多现象依赖材料中的杂质（impurities）？
2023-09-04 阅读 104
在凝聚态物理中，杂质（impurities）在材料中起着重要的作用。这是因为杂质可以引入额外的电子、空穴或晶格缺陷，从而改变材料的电子结构、输运性质和磁性等物理性质。
一方面，杂质可以引入额外的电子或空穴，从而改变材料的导电性质。例如，在半导体材料中，掺杂少量的杂质可以使材料成为导体。这是因为杂质的电子能级位于材料的能隙中，形成导带或价带，使得导电性增强。
另一方面，杂质可以引入晶格缺陷，对材料的物理性质产生重要影响。晶格缺陷可以改变材料的结构、热导率、光学性质等。例如，掺杂杂质可以引入点缺陷，如空位或离子替代，导致晶格畸变，影响材料的机械性能和热导率等。
此外，杂质还可以影响材料的磁性。在磁性材料中，掺杂杂质可以引入额外的磁矩，改变材料的磁性行为。例如，掺杂杂质可以引入自旋磁矩，导致材料的磁性转变。
总之，杂质在凝聚态物理中起着重要作用，通过引入额外的电子、空穴或晶格缺陷，它们可以改变材料的电子结构、输运性质和磁性等物理性质。这使得我们能够通过控制杂质来调控材料的性质和功能。
更新于 2023年09月04日
