Masse effective

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Cet article est une ébauche concernant la physique.
Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant. (Comment ?).

La masse effective est une notion utilisée en physique du solide l'étude du transport des électrons. Plutôt que de décrire des électrons de masse fixée évoluant dans un potentiel donné, on les décrit comme des électrons libres dont la masse effective varie. Cette masse effective peut-être positive ou négative, supérieure ou inférieure à la masse réelle de l'électron.

La notion de masse effective est notamment utile dans l'étude des semiconducteurs ou des liquides de Fermi.

La masse effective est définie par le tenseur d'ordre 2 des dérivées secondes de l'énergie E par rapport au vecteur d'onde \mathbf{k}:

\left(\frac{1}{m}\right)_{i,j} = \frac{1}{\hbar^2}\frac{\partial^2 E}{\partial k_i\partial k_j}

où \hbar est la constante de Planck réduite. Pour un électron libre, la masse effective est bien entendu constante et égale à la masse réelle de l'électron.