能带理论的发展历程

能带理论是固体物理学中的一种理论，用于描述晶体中价电子的行为。该理论的发展历程如下：

1、量子自由电子理论：1928年布洛赫提出，说明在理想晶格中，存在着薛定谔方程的多个本征解，这些解是一些幅度调制的平面波，它既不被散射也不衰减，因而就能在不显示电阻的情况下运电流。这是能带理论的奠基之作。

1、能带理论的建立：由于受到大量离子的作用，价电子倾向于在晶体中离子所提供的势场中做共有化运动。所以，一个能解释固体性质的成功理论必须包括电子间及其与离子间的相互作用，因此人们建立了能带理论。能带理论自建立以来，发展十分迅速，取得了令人瞩目的成功，已经成为固体理论的重要基础。

1、能带理论的应用：能带理论已经广泛应用于金属、半导体、绝缘体、化合物、合金、表面、材料的研究。如2020年的一篇文章中，能带理论被用于阐述半导体材料碲与多硫电解液间的电荷传输机制；2021年的一篇文章中，能带理论被用于分析沿不同拉伸方向石墨烯应变与带隙的关系；2021年的一篇文章中，能带理论被用于探讨非厄米系统在本征值、本征矢、能带等方面与厄米系统的差异，并给出了两种计算广义布里渊区的方法。

1、能带理论的意义：能带理论为晶体管的产生准备了理论基础。固体能带论的建立和发展以更接近物质微观世界运动本质的量子论观念揭示半导体内部电子的运动规律，从而为发展出各种具备新颖功能的半导体器件并促进信息时代的发展奠定了理论基础。微电子、光电子的发展完全建立在固体能带论的基础之上。

1、能带分裂现象：在耦合电路中，固有频率分裂成两个主要频率，其频率间隔依赖于耦合程度，这是一个非常重要的物理现象，也发生在分子光谱学中。