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《西南大学》 2006年
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磁场下的金属纳米粒子电子热容性质

何健  
【摘要】:本文针对金属小粒子,考虑随机矩阵理论中高斯正交系综(GOE)、高斯辛系综(GSE)和高斯幺正系综(GUE)所对应的电子能级分布和任意两个能级之间的关联,磁场的影响作用,计算了金属小粒子电子热容特性,得到如下结论: (1) 正常态金属小粒子所含的电子数奇偶性不同,其电子热容是不同的,这与大块金属有本质区别;低温极限时电子热容受能级分布的影响很大;而在高温时,有大量的电子参与能量配位,比热遵循大块金属的线性规律,能级分布的影响很小; (2) 磁场能够增大金属小粒子的热容,且热容呈现出类周期性,三个系综下热容随磁场的变化趋势基本上是一致的,但在一定的温度和对应的磁场下,热容值按照GOE→GUE→GSE的顺序增大; (3) 小粒子所含的电子数奇偶不同,在磁场中的电子热容也不同,并且磁场对含奇电子数的小粒子电子热容影响要大于含偶电子数小粒子情况,这与大块金属有本质的区别; (4) 增大金属小粒子粒径可增大其电子的摩尔热容(因为体积是一定的):但随着粒径大到一定程度使得δk_BT时,量子尺寸效应消失,此时处于小粒子电子热容性质与块状金属电子热容性质相同(无论是否存在外磁场)。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O481

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