Bien…! El origen de la brecha energética generalmente se considera como la difracción de Bragg de las ondas electrónicas de Bloch presentes en los límites de zona de las zonas de Brillouin
La solución de la ecuación de Schrodinger de muchos cuerpos en el espacio de momento da como resultado dos regiones donde las ondas Bloch pueden viajar y no pueden viajar. Las regiones donde pueden viajar las ondas de Bloch se denominan comúnmente bandas de energía permitidas. En contraste, las regiones donde las ondas de Bloch no pueden viajar se llaman regiones prohibidas. La brecha de energía es una de esas regiones prohibidas en el espacio de impulso donde no existen soluciones de onda viajera para la ecuación de Schrodinger. Tales regiones prohibidas se observan generalmente en los límites de zona de las zonas de Brillouin. Porque en los límites de la zona, la velocidad del grupo de las ondas Bloch tiende a cero. En consecuencia, las olas no pueden viajar y formar soluciones de ondas estacionarias. En otras palabras, en los límites de la zona, las ondas de Bloch que viajan hacia la derecha son Bragg difractadas hacia la izquierda y viceversa. La difracción de Bragg en los límites de la zona es una de las explicaciones simples para el origen de la brecha energética. Sin embargo, esta descripción depende de manera crítica de los potenciales atómicos involucrados y su influencia en la forma de la curva de dispersión de energía en los límites de la zona.
El término potencial periódico que se presenta en la ecuación de Schrodinger de muchos cuerpos es muy crítico y da forma a las bandas de energía formadas. Las bandas de energía se originan de la interacción de las ondas de Bloch con el potencial periódico involucrado. En estudios reales no estamos muy seguros de la forma precisa de los potenciales involucrados. Depende de los átomos involucrados, la interacción entre el potencial periódico y las ondas de Bloch cambia en consecuencia. En consecuencia, las formas de los bordes de la banda también cambian de tal manera que dos bandas pueden superponerse entre sí debido al cambio de forma o pueden alejarse entre sí con una cantidad finita de espacio entre bandas.
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Por lo tanto, en los límites de la zona, la forma de la curva de dispersión de energía es importante y depende de manera crítica de los potenciales atómicos involucrados.
