Techniklexikon

Lorentz-Feld

Festkörperphysik, in der klassischen Theorie der Elektronenpolarisation das Feld, das von den Polarisationsladungen auf der Oberfläche eines fiktiven Hohlraums herrührt. Das für die Gesamtpolarisation eines Atoms im Kristall massgebende lokale elektrische Feld setzt sich aus der Summe des von aussen angelegten Feldes und des inneren Feldes der übrigen Atome zusammen (analog zum lokalen Magnetfeld).

Für das innere Feld wird zunächst einzeln über eine begrenzte Anzahl von Nachbaratomen summiert, die sich in einer, als mathematische Fiktion aus der Probe herausgeschnittenen, zum Bezugsatom konzentrischen Kugel, der Lorentz-Kugel, befinden. Die dann auf der Oberfläche des Hohlraums auftretenden Polarisationsladungen mit der elektrischen Polarisation P erzeugen das sog. Lorentz-Feld: . Der Beitrag der Atome ausserhalb dieser Kugel setzt sich zusammen aus dem Lorentz-Feld und dem zu der realen Oberfläche der Probe selbst gehörigen Entelektrisierungsfeld. Beide Felder sind sich entgegengesetzt und heben sich für den Spezialfall einer kugelförmigen Probe gegenseitig auf.

Lorentz-Feld: Lorentz-Feld im Inneren einer Hohlkugel, die sich in einem homogen polarisierten Dielektrikum befindet. Die Richtung von P ist die Polarisationsrichtung, PcosQ die Flächenladungsdichte der Oberflächenladungen des Hohlraums.