2.3.1 电子能带理论

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2.3.1 电子能带理论电子能带理论，不是黑板上几条弯曲的线，也不是教科书里被反复誊抄的“自由电子气”或“近自由电子近似”的标签式定义——它是材料物理性能的第一性原理入口，是连接原子尺度势场与宏观电导率、热容、光吸收、磁序乃至超导临界温度的唯一可计算桥梁。当你在实验室测出一块单晶硅的迁移率只有理论值的62%，当DFT计算给出的MoS₂带隙比光学吸收边高0.35 eV，当钙钛矿太阳能电池的开路电压始终卡在1.18 V而无法突破Shockley-Queisser极限的1.32 V——这些问题的答案，不在样品表面的氧化层厚度里，不在电极接触的欧姆质量中，而深埋于布里渊区高对称路径上那几条看似平滑实则暗流汹涌的能带曲线之下。