物理答案固体物理.pptx

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文档介绍

第三章 晶格振动与晶体的热学性质;第n个原子的运动方程:;二、格波的简约性质、简约区;q的物理意义:沿波的传播方向(即沿q的方向)上,单 位距离两点间的振动位相差。;例:;三、周期性边界条件(Born-Karman边界条件);在q轴上,每一个q的取值所占的空间为;四、格波的简谐性、声子概念;线性变换系数正交条件:;运动方程:; 声子只是反映晶体原子集体运动状态的激发单元,它不 能脱离固体而单独存在,它并不是一种真实的粒子, 只 是一种准粒子。;§3.2 一维双原子链的振动;{;简约区:;二、光学波和声学波的物理图象;1. 光学波(optical branch);?+在Ⅱ、Ⅲ象限之间,属于反位相型。; 对于单声子过程(一级近似),电磁波只与波数相同的格波相互作用。如果它们具有相同的频率,就会发生共振。;2. 声学波(acoustic branch);物理图象:原胞中的两种原子的振动位相基本相同,原胞 基本上是作为一个整体振动,而原胞中两种原 子基本上无相对振动。 ;这与连续介质的弹性波 ?=vq 一致。;;三、周期性边界条件;§3.3 三维晶格振动;在简谐近似下,系统的势能为(取平衡时U0=0):;第l个原子的运动方程:;设格波解:;久期方程;二、布里渊区;由于; 将原点取在简约区的中心,在布里渊区边界面上周期对应的两点间应满足关系:;布里渊区的几何作图法:;;正格子;bcc晶格的简约区;三、周期性边界条件;令;在q空间中,每一个q的取值(状态)所占的空间为:;简单晶格:每个原胞中只有一个原子,每一个q的取值 对应于三个声学波(1个纵波,2个横波)。;§3.4 离子晶体的长光学波;; 静电场情况:?=0; 高频电场情况:? ? ?;二、长光学波的横波(TO)与纵波(LO);;; 离子晶体中长光学波产生极化电场,增加了纵波的 恢复力,从而提高了纵波的频率。;Si;三、离子晶体的

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