Che cosa è una banda di conduzione?

Usato in meccanica quantistica, la banda di conduzione termine si riferisce ad un'area di orbitali combinate, o una banda, per elettroni in una molecola. A differenza della banda di valenza, la banda di conduzione contiene raramente elettroni. In stati eccitati, gli elettroni si sposteranno nella banda di conduzione momentaneamente prima di rilasciare la loro energia e cadere di nuovo in orbitali elettronici inferiori. La comprensione del comportamento degli elettroni con riguardo al questa banda è utile nella comprensione del modo in cui varie sostanze comportano. In meccanica quantistica, il concetto della banda di conduzione è rivolta in teoria band.

Gli atomi sono disposti con protoni - particelle con carica positiva - e neutroni - particelle neutre - raggruppate in centro. Gli elettroni - piccole molecole caricate negativamente - orbitano cluster centrale, simile al modo in cui i pianeti in orbita sistema solare sole. Come i pianeti, gli elettroni hanno fissato orbite. A differenza dei pianeti, tuttavia, gli elettroni possono muoversi in un'orbita diversa se guadagnano abbastanza energia.

Generalmente, gli elettroni si trovano nelle orbitali inferiori di un atomo. Gli elettroni sempre riempire il basso orbitale prima, muovendo solo al successivo quando il primo è pieno. Questo posizionamento naturale è chiamato stato fondamentale dell'atomo.

Valence elettroni di un atomo, o quelli che di solito si trova nella fascia più esterna degli orbitali di stato a terra, sono in grado di essere condiviso con altri atomi. In legami covalenti, elettroni di valenza di più atomi condividono i loro orbitali. I orbitali originali degli elettroni di valenza confondono, creando una banda di valenza nella molecola.

Quando gli elettroni acquistano energia, o raggiungere uno stato eccitato, possono spostarsi orbitali superiori, presenti nella banda di conduzione. Gli elettroni devono avere energia sufficiente per saltare su un'area non di elettroni, o gap di banda, al fine di raggiungere la banda di conduzione. Poiché elettroni definitiva preferiscono essere in stato fondamentale, una volta nella banda di conduzione, rilasciano energia sotto forma di fotoni di luce e ripiegano loro orbitali banda di valenza. Il tempo totale di un elettrone è nella banda di conduzione è meno di un secondo.

La capacità di elettroni per raggiungere la banda di conduzione determina la conducibilità elettrica di un oggetto. Sostanze diverse hanno diverse dimensioni gap di banda, per cui alcune sostanze richiedono meno energia per muoversi tra gli elettroni orbitali. Ad esempio, i conduttori hanno una piccola band gap, così elettroni non richiedono molta energia per saltare questo gap minimo e raggiungere la banda di conduzione. Questo è il motivo per conduttori sono ideali per condurre elettricità. Viceversa, isolatori hanno un grande gap di banda, in modo che richiedono molta energia per elettroni per rendere il salto e quindi non conducono bene l'elettricità.