Локализация Андерсона — это явление, связанное с потерей проводимости в неупорядоченных системах, таких как случайные материалы или системы с дефектами. Оно описывает, как электроны (или другие квазичастицы) становятся локализованными из-за дискретной природы потенциального ландшафта, вызванного неупорядоченностью.

Влияние локализации Андерсона на проводимость

Локализация состояния: В неупорядоченных материалах, когда взаимодействия между электронами и дефектами (например, из-за случайного распределения атомов) становятся значительными, электроны "застревают" в локальных потенциальных ямах, не имея возможности свободно перемещаться по всему материалу. Это приводит к значительному уменьшению проводимости.

Потеря электропроводности: При локализации состояние электронов становится изолированным, и статическая проводимость системы падает. В этом состоянии электроны не могут участвовать в проводимости, так как они не могут переходить в различные энергетические уровни.

Переход от делокализации к локализации

Переход от делокализации к локализации происходит в зависимости от нескольких факторов:

Степень неупорядоченности: Увеличение степени неупорядоченности в системе приводит к повышению вероятности локализации. Когда уровень беспорядка превышает некоторый критический порог, проводимость системы начинает быстро снижаться.

Энергетический уровень: Локализация и делокализация также зависят от энергии состояния. В случаях, когда энергия состояния электрона находится в области, где плотность состояний высокая (например, в околозонных областях), электроны могут оставаться делокализованными.

Температура: Температура может влиять на движение электронов. На низких температурах локализация становится более выраженной, поскольку тепловые флуктуации, способствующие разбросу электронов, уменьшаются.

Система и её размеры: В случае малых систем или систем с определённым размером может возникнуть эффект границ, который также может способствовать делокализации или локализации.

Электронные взаимодействия: Взаимодействия между электронами и их взаимодействия с другими частицами (например, фоновой решеткой) могут также играть роль в определении делокализованных и локализованных состояний.

Таким образом, локализация Андерсона в неупорядоченных системах — это сложный процесс, связанный с взаимодействием множества факторов, которые могут привести к переходу от делокализации к локализации в зависимости от условий, таких как неупорядоченность, температура и энергетические уровни.