Фонон
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
 |
Ця стаття не містить посилань на джерела.
Ви можете допомогти поліпшити цю статтю, додавши посилання на надійні джерела. Матеріал без джерел може бути підданний сумніву та вилучений.
|
Фоно́н — квазічастинка в кристалічному твердому тілі, яка за своєю природою є хвилею коливань атомів навколо їхніх рівноважних положень.
Фонони грають велику роль у фізиці твердого тіла, оскільки великою мірою зумовлюють теплопровідність кристалів і обмежують електричну провідність.
[ред.] Фізична природа
При скінченній температурі атоми кристалічної ґратки хаотично рухаються, зміщуючись із положень рівноваги. Зміщений атом штовхає сусідні атоми, ті в свою чергу теж зміщуються і штовхають наступні. В результаті кристалом поширюється хвиля зміщень, яка називається фононом.
Фонон характеризується квазі-імпульсом, який визначає напрям розповсюдження й довжину хвилі, а також частотою коливань. Залежність частоти від квазі-імпульса називається законом дисперсії. Як правило, у кристалах існує кілька дисперсійних віток, а саме 3N, де N - число атомів у елементарній комірці кристала.
Для трьох віток частота коливань лінійно залежить від квазі-імпульсу в області малих квазі-імпульсів (Γ-точка зони Брілюена). Така залежність характерна для законів дисперсії звуку чи світла. Ці три вітки називаються акустичними фононами. У випадку акустичних фононів елементарна комірка зміщується при коливаннях як одне ціле.
Решта 3N-3 вітки мають ненульову частоту коливань навіть при нульовому значенні квазі-імпульса. Ці вітки називаються оптичними фононами. Своєю назвою вони завдячують тому факту, що багато з них сильно взаємодіють із світлом, проявляючись в оптичних спектрах у інфрачервоному діапазоні. Оптичні фонони характеризуються тим, що атоми одної елементарної комірки зміщуються один відносно іншого.
[ред.] Вимірювання
Фононні спектри кристалів вивчають за допомогою розсіювання нейтронів.
[ред.] Див. також
 |
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |
| Квазічастинки |
| Біекситон | Дірка | Куперівська пара | Магнон | Орбітон | Плазмон | Поляритон | Полярон | Фазон | Флуктуон | Фонон | Екситон | Електрон | Ротон |
