elektronsjø

Elektronsjø er en enkel modell for metallbinding som beskriver valenselektroner som løsriver seg fra individuelle atomer og danner en diffus elektron-sjø som omgir en positiv ionisk kjerne i et metallgitter. I denne modellen er elektronene delokaliserte og kan bevege seg fritt mellom ionene, noe som gir metallene deres særegne egenskaper.

Modellen forklarer flere karakteristiske trekk ved metaller. Den høye elektriske og termiske ledningsevnen skyldes at elektronene kan flytte seg raskt under påvirkning av et elektrisk felt eller en temperaturgradient. Formbarhet og duktilitet kommer av at elektron-sjøen gjør bindingene mindre avhengige av bestemte atomposisjoner, slik at legeringer og metaller kan deformeres uten at gitteret kollapser. Metallenes skinnende overflate bidrar også til den utstrålede glansen som oppstår når elektroner interagerer med lys.

Historisk sett ble elektronsjøen introdusert som en enkel og intuitiv måte å forstå metallbinding på i løpet av første halvdel av 1900-tallet. Den gir en grunnleggende forståelse av metallers mange fasetter, men er en forenklet beskrivelse. Mer presis forklaring av elektroners oppførsel i metaller krever båndteori og den nesten-frie elektron-modellen, som tar hensyn til kvantiserte energinivåer og flerlinjers elektronstatus.

Begrensninger ved elektronsjø-modellen inkluderer manglende evne til å beskrive detaljer i båndstruktur, magnetiske egenskaper og visse fasetransisjoner som kan være viktige i komplekse legeringer og overgangsmetaller. Tilnærmingen brukes fortsatt som en pedagogisk inngang til metallbinding, ofte som første trinn før mer avanserte teorier presenteres. Se også: metallbinding, båndteori, delokaliserte elektroner.