En un diagrama de banda de energía bajo polarización, ¿por qué los electrones fluyen cuesta abajo?

Distingamos entre la energía potencial de una carga [matemáticas] q, \; U = qV [/ matemática], y el potencial electrostático , [matemática] V [/ matemática]. Del mismo modo, en una dimensión, la fuerza [matemática] F = -dU / dx [/ matemática] es el producto del campo eléctrico [matemática] E = -dV / dx [/ matemática] y la carga [matemática] q [/ matemática ] La carga del electrón es negativa , [matemática] q = -e [/ matemática], por lo que si la dirección positiva [matemática] x [/ matemática] es “cuesta arriba” para [matemática] V (x) [/ matemática] es “ cuesta abajo ”para la energía potencial del electrón. Las cosas tienden a moverse espontáneamente “cuesta abajo” en energía potencial, por lo que el electrón se moverá hacia una mayor [matemática] V [/ matemática]. Si esto parece contrario a la intuición, debe pensar obstinadamente en términos de gravedad , para lo cual no existe un análogo de “carga negativa”.