| dbo:abstract
|
- A semimetal is a material with a very small overlap between the bottom of the conduction band and the top of the valence band.According to electronic band theory, solids can be classified as insulators, semiconductors, semimetals, or metals. In insulators and semiconductors the filled valence band is separated from an empty conduction band by a band gap. For insulators, the magnitude of the band gap is larger (e.g., > 4 eV) than that of a semiconductor (e.g., < 4 eV). Because of the slight overlap between the conduction and valence bands, semimetals have no band gap and a negligible density of states at the Fermi level. A metal, by contrast, has an appreciable density of states at the Fermi level because the conduction band is partially filled. (en)
- Un semimétal est un matériau dont les états d'énergie inférieurs de la bande de conduction recouvrent très faiblement les états d'énergie supérieurs de la bande de valence. Il s'agit de l'un des types de substances définis par théorie des bandes, les autres étant les métaux, les semiconducteurs et les isolants. Dans les semiconducteurs et les isolants, les bandes de valence et conduction sont séparées par une bande interdite, dont la largeur est appelée gap. Celle-ci est plus large pour les isolants que pour les semiconducteurs, la limite entre les deux se situant empiriquement aux environs de 4 eV. Les métaux sont caractérisés par un continuum de densités d'états électroniques entre la bande de valence et la bande de conduction, ce qui fait que cette dernière est constamment peuplée d'électrons qui y sont injectés thermiquement par-delà le niveau de Fermi : la conductivité électrique d'un métal n'est jamais nulle. Lorsque le passage entre la bande de valence et la bande de conduction est étroit, avec une densité d'états faible mais non nulle autour du niveau de Fermi, on dit qu'on est en présence d'un semimétal. L'arsenic, l'antimoine, le bismuth, l'étain α (gris) et le graphite sont des corps simples semimétalliques, mais il existe également des composés semimétalliques, comme le tellurure de mercure HgTe. Des états semimétalliques transitoires ont été observés dans des conditions extrêmes, et certains polymères conducteurs peuvent présenter des phases semimétalliques : certaines structures de graphène en couche mince, par exemple, peuvent être semimétalliques en fonction de leur environnement magnétique. (fr)
- バンド理論における半金属（英語: semimetal）とは、伝導帯の下部と価電子帯の上部がフェルミ準位をまたいでわずかに重なり合ったバンド構造を有する物質のことである。このエネルギーバンドの重なりは、結晶構造の歪みや結晶の層の間にはたらく相互作用などによって形成される。代表的な半金属としてビスマスが挙げられ、テルル化水銀のような化合物も含まれる。半金属は電荷のキャリアーが少なく、その有効質量は小さく移動度は大きい。また、熱伝導率が低い、状態密度を有する、誘電率が大きい、g因子が高い、反磁性磁化率が高いなどの特性を有している。元素の分類における半金属とは同じ名称であるが異なる概念である。 (ja)
- Een halfmetaal is een halfgeleider met een negatieve indirecte bandgap. In deze materialen ligt de top van de valentieband hoger in energie dan de bodem van de geleidingsband maar die top en bodem liggen op een ander punt in de Brillouinzone. Het gevolg is dat er zowel grote aantallen gaten in de valentieband zijn als elektronen in de geleidingsband omdat het Fermipeil beide banden doorkruist. Dit leidt tot goede elektrische geleiding. In veel opzichten gedragen deze materialen zich dus als een metaal, maar in een echt metaal ligt het Fermipeil midden in één brede band en is er sprake van één soort ladingsdragers. Het element tin is een goed voorbeeld van een halfmetaal. Ook koolstof kent een modificatie die een halfmetaal is, namelijk grafiet. Interessant is dat er een (hexagonaal) boornitride BN bestaat die vrijwel dezelfde structuur heeft als grafiet die echter een witte halfgeleider is met een kleine maar positieve bandgap. Beide stoffen bezitten een gedelocaliseerd stelsel pi-elektronen. De delocalisatie is verantwoordelijk voor de breedte van de band en de mobiliteit van ladingsdragers daarin, maar op zich niet voldoende om tot metalliek gedrag te voeren. De figuur toont een schematische vergelijking van de ligging van de geleidings- en valentiebanden in A) een directe halfgeleider, B) een indirecte halfgeleider en C) een halfmetaal. De energie van de beide banden is afhankelijk van de golfvector k die hier slechts in een dimensie is weergegeven. De golfvector kan onder andere gezien worden als de impuls van de ladingsdrager. Een andere interpretatie is die van een (ruimtelijke) frequentie, omgekeerd evenredig aan de golflengte van het elektron, gezien als golfverschijnsel. (nl)
- Полумета́ллы — в физике твёрдого тела называются различные вещества, занимающие по электрическим свойствам промежуточное положение между металлами и полупроводниками. В отличие от полупроводников полуметаллы обладают электрической проводимостью вблизи абсолютного нуля температуры, в то время как полупроводники (тем более диэлектрики) в этих условиях — изоляторы. В металлах и полуметаллах уровень Ферми находится внутри, по меньшей мере, одной разрешённой зоны. В диэлектриках и полупроводниках уровень Ферми находится внутри запрещённой зоны, но в полупроводниках зоны находятся достаточно близко к уровню Ферми для заполнения их электронами или дырками в результате теплового движения частиц. Характерной особенностью полуметаллов является небольшое перекрытие валентной зоны и зоны проводимости, что приводит, с одной стороны, к тому, что полуметаллы остаются проводниками электрического тока вплоть до абсолютного нуля температуры, а с другой стороны — с повышением температуры число (электронов и дырок) возрастает, но всё-таки остаётся небольшим, достигая концентрации до 1018—1020 см−3, или до 10−3 на один атом. Носители тока в полуметаллах отличаются большой подвижностью и малой эффективной массой. Поэтому полуметаллы — удобные материалы для наблюдения размерных эффектов[прояснить], фазовых переходов полуметалл — диэлектрик в сильных магнитных полях и ряда других явлений в твёрдом теле. (ru)
- 半金属（英語：semimetal）是指导带和价带之间相隔很窄的材料。根据能带理论，固体根据这个间隔从窄到宽，可以依次分为金属、半金属、半导体和绝缘体。对于半导体和绝缘体，导带和价带之间的间隔相对较大，使得费米能级附近电子的态密度等于零，成为带隙。其中绝缘体的带隙比半导体的大，但具体的分界线比较模糊。而对于半金属，导带和价带之间的间隔十分小，使得费米能级附近电子的态密度接近于零但不为零，因此也没有带隙。金属的费米能级则在导带当中，附近有足够大的电子态密度，使得电流可以良好地传导。 (zh)
|
| rdfs:comment
|
- A semimetal is a material with a very small overlap between the bottom of the conduction band and the top of the valence band.According to electronic band theory, solids can be classified as insulators, semiconductors, semimetals, or metals. In insulators and semiconductors the filled valence band is separated from an empty conduction band by a band gap. For insulators, the magnitude of the band gap is larger (e.g., > 4 eV) than that of a semiconductor (e.g., < 4 eV). Because of the slight overlap between the conduction and valence bands, semimetals have no band gap and a negligible density of states at the Fermi level. A metal, by contrast, has an appreciable density of states at the Fermi level because the conduction band is partially filled. (en)
- バンド理論における半金属（英語: semimetal）とは、伝導帯の下部と価電子帯の上部がフェルミ準位をまたいでわずかに重なり合ったバンド構造を有する物質のことである。このエネルギーバンドの重なりは、結晶構造の歪みや結晶の層の間にはたらく相互作用などによって形成される。代表的な半金属としてビスマスが挙げられ、テルル化水銀のような化合物も含まれる。半金属は電荷のキャリアーが少なく、その有効質量は小さく移動度は大きい。また、熱伝導率が低い、状態密度を有する、誘電率が大きい、g因子が高い、反磁性磁化率が高いなどの特性を有している。元素の分類における半金属とは同じ名称であるが異なる概念である。 (ja)
- 半金属（英語：semimetal）是指导带和价带之间相隔很窄的材料。根据能带理论，固体根据这个间隔从窄到宽，可以依次分为金属、半金属、半导体和绝缘体。对于半导体和绝缘体，导带和价带之间的间隔相对较大，使得费米能级附近电子的态密度等于零，成为带隙。其中绝缘体的带隙比半导体的大，但具体的分界线比较模糊。而对于半金属，导带和价带之间的间隔十分小，使得费米能级附近电子的态密度接近于零但不为零，因此也没有带隙。金属的费米能级则在导带当中，附近有足够大的电子态密度，使得电流可以良好地传导。 (zh)
- Un semimétal est un matériau dont les états d'énergie inférieurs de la bande de conduction recouvrent très faiblement les états d'énergie supérieurs de la bande de valence. Il s'agit de l'un des types de substances définis par théorie des bandes, les autres étant les métaux, les semiconducteurs et les isolants. Dans les semiconducteurs et les isolants, les bandes de valence et conduction sont séparées par une bande interdite, dont la largeur est appelée gap. Celle-ci est plus large pour les isolants que pour les semiconducteurs, la limite entre les deux se situant empiriquement aux environs de 4 eV. Les métaux sont caractérisés par un continuum de densités d'états électroniques entre la bande de valence et la bande de conduction, ce qui fait que cette dernière est constamment peuplée d'éle (fr)
- Een halfmetaal is een halfgeleider met een negatieve indirecte bandgap. In deze materialen ligt de top van de valentieband hoger in energie dan de bodem van de geleidingsband maar die top en bodem liggen op een ander punt in de Brillouinzone. Het gevolg is dat er zowel grote aantallen gaten in de valentieband zijn als elektronen in de geleidingsband omdat het Fermipeil beide banden doorkruist. Dit leidt tot goede elektrische geleiding. In veel opzichten gedragen deze materialen zich dus als een metaal, maar in een echt metaal ligt het Fermipeil midden in één brede band en is er sprake van één soort ladingsdragers. (nl)
- Полумета́ллы — в физике твёрдого тела называются различные вещества, занимающие по электрическим свойствам промежуточное положение между металлами и полупроводниками. В отличие от полупроводников полуметаллы обладают электрической проводимостью вблизи абсолютного нуля температуры, в то время как полупроводники (тем более диэлектрики) в этих условиях — изоляторы. (ru)
|
