Band Structure

定义 Definition

能带结构：在固体（尤其是晶体）中，电子允许占据的能量范围（能带）及其随晶体动量（波矢 k）变化的关系图或描述。常用于解释导体、半导体与绝缘体的电学与光学性质。（也常说 electronic band structure 电子能带结构。）

发音 Pronunciation (IPA)

/bænd ˈstrʌktʃər/

例句 Examples

Band structure helps explain why silicon is a semiconductor.
能带结构有助于解释为什么硅是半导体。

Using density functional theory, the researchers calculated the band structure and predicted a direct band gap at the K point.
研究人员使用密度泛函理论计算了能带结构，并预测在 K 点存在直接带隙。

词源 Etymology

band 原意为“带、条带”，在物理中引申为“能量带（能带）”；structure 为“结构”。合起来表示“能量带的结构/排列方式”。该术语在固体物理与量子力学发展（尤其是晶体中电子的布洛赫理论）背景下广泛定型使用。

相关词 Related Words

• Band Gap
• Brillouin Zone
• Bloch State
• Dispersion Relation
• Density Functional Theory
• Fermi Level
• Semiconductor
• Electronic Structure

文献与作品 Literary / Notable Works

• Introduction to Solid State Physics（Charles Kittel）——常用能带结构讨论金属、半导体与绝缘体差异。
• Solid State Physics（Ashcroft & Mermin）——系统讲解晶体中电子的能带理论与能带结构图。
• Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods（Richard M. Martin）——在电子结构计算与能带结构（含 DFT）语境中频繁出现。
• Principles of the Theory of Solids（J. M. Ziman）——涉及能带结构与固体性质的理论联系。