¿Dónde puedo encontrar una mesa con masas efectivas en metales?

Una tabla no es factible porque, a diferencia de la masa ordinaria, la masa efectiva de un electrón o un agujero en un material no es una constante. Depende de la banda y el impulso de cristal. Además, generalmente es un tensor de segundo rango, con 6 posibles valores independientes.

La masa efectiva [matemática] m [/ matemática] de una partícula en una estructura cristalina se define en términos de las segundas derivadas de la energía [matemática] E [/ matemática] con respecto al momento cristalino [matemática] \ mathbf {k} [/matemáticas],

[matemáticas] \ frac {\ hbar ^ 2} {m_ {ij} (n, \ mathbf {k})} \ equiv \ frac {\ partial ^ 2 E (n, \ mathbf {k})} {\ partial k_i \ parcial k_j} [/ matemáticas]

Puede ver que para un electrón libre, con la relación de dispersión parabólica simple, la masa efectiva es una constante y todos los componentes del tensor son iguales, por lo que solo usaría ese número único para los cálculos.

Sin embargo, la estructura de banda de incluso los sólidos más simples es complicada. A continuación se muestra un gráfico que muestra algunas de las bandas de energía más bajas en silicio. Puede ver que las segundas derivadas de la energía y, por lo tanto, la masa efectiva dependerán de qué banda y en qué parte de la banda esté el electrón. Obviamente, también dependerá del material, así como de la fase (las diferentes fases pueden tener diferentes estructuras cristalinas).

Si solo quieres las masas efectivas en o cerca del nivel de Fermi, entonces eso es un poco más manejable. Hay algunas tablas de estos para conductores y semiconductores comunes, que puede encontrar con una simple búsqueda en Google. Para otras cosas, probablemente tendrá que consultar un trabajo de investigación.

Para el plomo, lo mejor que pude encontrar fue este trabajo de investigación, que proporciona una masa efectiva de 0,88 veces la masa del electrón libre sobre el punto X, y 0,91 veces la masa del electrón libre sobre el punto K. Pero, es posible que desee leer ese documento cuidadosamente antes de usar esos valores.

No sé acerca de una tabla para todos los elementos, o incluso metales o semiconductores. Creo que esto se determina experimentalmente.

De Physicsforums.com obtuve esto:

“El término” masa efectiva “, incluso dentro de la física del estado sólido, puede tener una serie de valores dependiendo de cómo se mida. La masa efectiva” electrónica “a menudo puede derivarse de la dispersión de la estructura de la banda, o medirse a partir de la resonancia del ciclotrón , o incluso obtenido a partir de mediciones de calor específicas. Todos estos no necesitan producir los mismos valores “.

https://www.physicsforums.com/th …

Explicación de la masa efectiva aquí:

https://en.wikipedia.org/wiki/Ef …

http://www.eecs.berkeley.edu/~hu …

Encontré algunas tablas aquí:

http: //hyperphysics.phy-astr.gsu …

No mucho en plomo. Encontró esto:

Determinación de la masa efectiva de electrones en las sales de plomo por el efecto infrarrojo de Faraday

AK Walton, TS Moss y B Ellis

Actas de la Sociedad Física, Volumen 79, Número 5

Quizás eso ayude.

¿Qué quiere decir con “masa efectiva”? La tabla periódica revelará (generalmente) la masa de cada elemento (*), incluidos los metales.

Si, en cambio, está buscando densidades de metales, consulte esta página de datos. Para las aleaciones, es posible que deba buscarlas explícitamente en otro lugar.

(*) La masa de un elemento se define como la masa promedio de isótopos ponderada por su abundancia natural.