Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
246
Добавлен:
22.08.2013
Размер:
6.91 Mб
Скачать

3.9.5. Работа выхода

Работа выхода - энергия, необходимая для удаления электрона из твердого тела на большое расстояние от поверхности

ϕ = E(N - 1) + φ() - E(N )

Электрохимический потенциал μ - изменение энергии системы при изменении

числа частиц на единицу

μ = E(N)-E(N-1)

ϕ = φ(+∞) − μ

 

Трансформируем

ϕ = φ(+∞) − φ(−∞) − (μ − φ(+∞))

 

φ = φ(+∞) − φ(−∞)

μ = μ − φ(−∞)

ϕ = φ − μ

Смысл второго слагаемого

 

 

Изменение

электростатической энергии на поверхности

φ = +∞ò[n(z) n0 ]dz

−∞

δ(E[n(r)]− μN ) = 0

ì

 

δG[n]

ü

 

òdτδníφ(r) +

- μý

= 0

 

δn

 

î

 

 

þ

 

 

μ − φ(r) =

δG[n]

 

 

 

 

 

 

 

δn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

μ −φ(r)=

δG[n]

При

z

→ −∞

ϕ → ϕ(−∞)

δn

 

 

 

Изменение числа частиц приводит к появлению электрона на уровне Ферми

Второе слагаемое - часть химического потенциала, связанная с обменом и корреляцией

:

ϕ = Dφ

 

μ = δT + δE xc δn δn

δδTn = 12 kF2

δEnxc = μxc

δ

-æç 1 kF2 + μxcö÷ è 2 ø

φ зависит только от распределения электронов на поверхности.

μхс, напротив, определяется исключительно объемными свойствами, совершенно не зависит от состояния поверхности

Положение EF

Вниз на ½μxc½

Вверх на

1

kF2

 

2

Согласие ϕ с экспериментальными можно считать неплохим. Обнадеживает правильная последовательность изменения ϕ при переходе от одного металла к другому

Но - для сравнения обычно используются данные, полученные для поликристаллических поверхностей

Более оправдано было бы использование для этих целей ϕ наиболее плотноупакованных поверхностей, поскольку именно в этом случае лучше подходит желе-модель.