莫特[科學家]

莫特[科學家]

他在早期研究相同粒子的散射問題,而修正羅塞福的散射公式,今日我們用他的名字「莫特散射」來表示電子對電子的散射。日後,他對晶型固體以及金屬與合金的性質,與對半導體的激發等方面均有研究。到六十年代的後期,他已身為劍橋大學的卡文迪希講座教授,他的興趣轉移到非晶型的半導體研究,並且將這方面已著先鞭的安德生請到劍橋去,合作有八年之久,無怪乎非晶型半導體的神秘在他們的手中迅速被揭曉,而且迅速脫出理論研究的範圍而接近實際套用的地步。

基本信息

簡介

非晶型固體的研究,可以說是由安德生開始的。現年 53 歲的安德生是萬維勒克在哈佛大學的學生。他對非晶型物質的研究是從 1958 年開始的,可是在這以前,他已經作了好些重要的研究工作,而在此以後,他在其他方面也有重要的突破。在 1949 年,他的研究主要在於反鐵磁性物質方面。(這種物質,原子角動量的連繫方式與鐵磁性物質相反。)至於其他重要貢獻,有一件值得特別提一下的,那是後來他在倍爾實驗室中對超導性的研究,導致了「對稱性自然破壞」的觀念。這個觀念後來被粒子物理學家們吸收,用到他們長時期關心的規範場論上面去,結果得出一個統一電磁與弱互動作用的理論。安德生的這一篇論文經常為粒子物理學家所引述,然而引用者很多都不曾詳細看過。

發展

現在回到非晶型半導體的問題上來。以前對固體──尤其是半導體──的探討,多數限制於晶體。量子力學套用於具有長程整齊排列的晶體格子內,發展出能帶理論。半導體的各種性質(不管是純粹的半導體還是染有雜質的)都可以藉由能帶理論去了解。這些處理的技巧,遇到了像玻璃那樣的非晶型物質,都沒有用武的餘地了。這些物質的短程結構,還是相當整齊的;可是一看長程,就顯得相當雜亂了。能帶理論的舊技巧用不上,就必需另起爐灶。安德生的計算顯示,在這種缺乏長程周期性的物體內,電子的運動受到局限而不易擴散。這影響到非晶型物質的導電性質,而很多這些性質,是可以付諸套用的。

在英國的莫特馬上注意到了這種發展,他在1967年約請了安德生到劍橋大學去,以後在8年之內,安德生每年有6個月留在劍橋大學,莫特自己在這方面也花了很大的心力。由於他們兩人的努力,對一些非晶型的硫、硒、碲的性質逐漸澄清,而漸漸走上可以套用的途徑。

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