大学物理 ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (1): 1-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712. 220310

• 教学研究 •    下一篇

能带论教学拓展:紧束缚模型的离散形式及应用

申庆徽,陈兵   

  1. 山东科技大学 电子信息工程学院 应用物理系,山东  青岛266590
  • 收稿日期:2022-06-20 修回日期:2022-08-06 出版日期:2023-03-14 发布日期:2023-03-09
  • 通讯作者: 陈兵,E-mail:chenbing@sdust.edu.cn.
  • 作者简介:申庆徽(1980—),女,山东章丘人,山东科技大学电信学院讲师,主要从事物理教学和传感器方向的研究工作.
  • 基金资助:
    山东省自然科学基金面上项目(ZR2021MA081)、山东科技大学青年教师教学拔尖人才培养项目(BJ20200508)及高等学校固体物理学课程教学研究项目(JZW-21-GT-09)资助.

Teaching expansion of energy bang theory: discrete tight-binding model and its applications

SHEN Qing-hui, CHEN Bing   

  1. College of Electric and Information Engineering, Shandong University of Science and Technology, 
    Qingdao, Shandong 26690, China
  • Received:2022-06-20 Revised:2022-08-06 Online:2023-03-14 Published:2023-03-09

摘要: 紧束缚模型的离散形式具有形式简洁且抓住物理本质等特点,成为科学研究工作中的重要表达形式. 本文主要介绍紧束缚模型离散形式的推导过程,并以固体物理课程中两个常见模型为例进行了相应结果展示. 本文的讨论一方面可以为固体物理课堂教学提供进一步研讨的素材,另一方面还可帮助学生顺利从课本学习过渡到前沿研究.

关键词: 紧束缚模型, 瓦尼尔表象, 二次量子化

Abstract: Discrete tight-binding model is a very important one in physics. It captures the essential physics process by a simple interacting Hamiltonian. In this paper, the derivation of discrete tight-binding model from the wave equation of quantum mechanics is introduced. As an example, the result is applied on two common models in Solid State Physics. The discussions  provide materials for students to study Solid State Physics further and also help students to read related scientific literature.

Key words: tight-binding model, Wannier representation, second quantization