Фонон - определение. Что такое Фонон
Diclib.com
Словарь ChatGPT
Введите слово или словосочетание на любом языке 👆
Язык:

Перевод и анализ слов искусственным интеллектом ChatGPT

На этой странице Вы можете получить подробный анализ слова или словосочетания, произведенный с помощью лучшей на сегодняшний день технологии искусственного интеллекта:

  • как употребляется слово
  • частота употребления
  • используется оно чаще в устной или письменной речи
  • варианты перевода слова
  • примеры употребления (несколько фраз с переводом)
  • этимология

Что (кто) такое Фонон - определение

Фононы; Акустический фонон; Акустические фононы; Акустическая ветвь; Оптические фононы
  • 275px
  • Дисперсионные кривые для линейной двухатомной цепочки
Найдено результатов: 9
Фонон         
(от греч. phone - звук)

квант колебательного движения атомов кристалла. Колебания атомов кристалла благодаря взаимодействию между ними распространяются по кристаллу в виде волн, каждую из которых можно охарактеризовать квазиволновым вектором k и частотой ω, зависящей от k: ω = ων(k), где индекс ν = 1,2,..., 3 r (r - число атомов в элементарной ячейке кристалла) обозначает тип колебания (см. Колебания кристаллической решётки). Согласно законам квантовой механики, колебательная энергия атомов кристалла может принимать значения, равные, где E0 - энергия основного состояния, η - Планка постоянная. Каждой волне можно поставить в соответствие квазичастицу (См. Квазичастицы) - Ф. Энергия Ф. равна: , квазиимпульс р = ηk. Число nкν следует трактовать как число Ф. Различают акустический и оптический Ф.; для акустического Ф. при р → 0 E = sp, где s - скорость звука; для оптического Ф. при р → 0 Emin ≠ 0 (у простых кристаллов с r = 1 оптического Ф. нет).

Ф. взаимодействуют друг с другом, с др. квазичастицами (электронами проводимости (См. Электрон проводимости), Магнонами и др.) и со статическими дефектами кристалла (с Вакансиями, дислокациями (См. Дислокации), с границами кристаллитов, поверхностью образца, с чужеродными включениями). При столкновениях Ф. выполняются законы сохранения энергии и квазиимпульса. Последний является более общим, чем закон сохранения импульса (см. Сохранения законы), т.к. суммарный квазиимпульс сталкивающихся квазичастиц, в частности Ф., может изменяться на величину 2πηb, где b - вектор обратной решётки. Такие столкновения называются процессами переброса, в отличие от нормальных столкновений (b = 0). Возможность процесса переброса - следствие периодичности в расположении атомов кристалла.

Среднее число Ф. определяется формулой Планка:

где T - температура, k - Больцмана постоянная. Эта формула совпадает с распределением частиц газа, подчиняющихся статистике Бозе - Эйнштейна, когда Химический потенциал равен нулю (см. Статистическая физика). Равенство нулю химического потенциала означает, что число Nф > Ф. в кристалле не сохраняется, а зависит от температуры. Для всех твёрдых тел (См. Твёрдое тело) Nф Фонон T3 при Т → 0 и Nф Фонон Т при Т >> Θдд - Дебая температура). Понятие Ф. позволяет описать тепловые и др. свойства кристаллов, используя методы кинетической теории газов (См. Газы). Ф. в большинстве случаев представляют собой главный тепловой резервуар твёрдого тела. Теплоёмкость кристаллического твёрдого тела практически совпадает с теплоёмкостью газа Ф. Теплопроводность кристалла можно описать как теплопроводность газа Ф., теплосопротивление которого обеспечивается процессами переброса.

Рассеяние электронов проводимости при взаимодействии с Ф. - основной механизм электросопротивления металлов (См. Металлы) и полупроводников (См. Полупроводники). Способность электронов проводимости излучать и поглощать Ф. приводит к притяжению электронов друг к другу, что при низких температурах является причиной перехода ряда металлов в сверхпроводящее состояние (см. Сверхпроводимость, Купера эффект). Излучение Ф. возбуждёнными атомами и молекулами тел обеспечивает возможность безызлучательных электронных переходов (см. Релаксация). В релаксационных процессах в твёрдых телах Ф. обычно служат стоком для энергии, запасённой др. степенями свободы кристалла, например электронными.

Среднюю энергию газа Ф. (как и др. квазичастиц) можно характеризовать величиной, подобной температуре обычного газа. Однако благодаря сравнительно слабой связи Ф. с др. квазичастицами фононная (или решёточная) температура может отличаться от температуры др. квазичастиц (электронов проводимости, магнонов, экситонов). В аморфных (стеклообразных) телах понятие Ф. удаётся ввести только для длинноволновых акустических колебаний, мало чувствительных к взаимному расположению атомов.

Ф. называются также элементарные возбуждения в сверхтекучем гелии (См. Гелий), описывающие колебательное движение квантовой жидкости (см. Сверхтекучесть).

Лит.: Займан Дж., Электроны и фононы, пер. с англ., М., 1962; Косевич А. М., Основы механики кристаллической решетки, М., 1972; Рейсленд Дж., Физика фононов, пер. с англ., М., 1975.

М. И. Каганов.

ФОНОН         
квазичастица, представляющая собой квант упругих колебаний среды. Понятие фонон играет важную роль в описании свойств твердого тела: кристаллическая решетка по тепловым свойствам аналогична газу фонон.
ФОНОН         
а, м. физ.
Квази-частица, квант упругих колебаний среды.
Фонон         
Фоно́н — квазичастица, введённая советским учёным Игорем Таммом Фонон Физическая энциклопедия. Фонон представляет собой квант колебательного движения атомов кристалла.
Фононное рассеяние         
Проходя через материал, фононы могут рассеиваться по нескольким механизмам: фонон-фононное рассеяние переброса, рассеяние на примесях или дефектах кристаллической решётки, фонон-электронное рассеяние и рассеяние на границе образца. Каждый механизм рассеяния можно охарактеризовать скоростью релаксации 1/ \tau, обратному соответствующему времени релаксации.
Электрон-фононное взаимодействие         
Электрон-фононное взаимодействие в физике — взаимодействие электронов с фононами (квантами колебаний кристаллической решётки).
Фононный спектр графена         
В гармоническом приближении колебания атомов решётки вокруг равновесного положения представляют как набор квазичастиц, называемых фононами. Они имеют целый спин и соответственно являются бозонами. Знание фононного спектра (зависимость энергии фонона от волнового вектора) позволяет определять коэффициенты теплопроводности, скорости звука, фононные теплоёмкости, рамановские спектры и другие параметры кристаллов.
Спин-фононное взаимодействие         
Взаимодействие между магнитными моментами парамагнитных частиц в веществе или ядер (системы спинов) и упругими колебаниями окружающей их среды (фононами). Различают электронное спин-фононное взаимодействие и ядерное спин-фононное взаимодействие.
Электрон-фононное увлечение         
Электрон-фононное увлечение () — взаимодействие с неравновесными фононами носителей тока (электронов или дырок) в проводнике. При создании в образце градиента температуры, возникает поток фононов, которые, рассеиваясь на электронах, передают им часть своего квазиимпульса и создают поток их от горячего к холодному краю образца. Это один из вкладов в термоэлектрический эффект в замкнутой цепи. В разомкнутой цепи возникает термоэдс увлечения. Эффект увлечения был предсказан Л. Э. Гуревичем для металлов в 1945 году

Википедия

Фонон

Фоно́н — квазичастица, квант энер­гии со­гла­со­ван­но­го ко­ле­ба­тель­но­го дви­же­ния атомов твёр­до­го те­ла, об­ра­зую­щих иде­аль­ную кри­стал­лическую ре­шёт­ку.

Ха­рак­те­ри­зу­ет­ся вол­но­вым век­то­ром k {\displaystyle {\vec {k}}} и энер­ги­ей ω {\displaystyle \hbar \omega } ( ω {\displaystyle \omega } — час­то­та ко­ле­ба­ний, {\displaystyle \hbar } — редуцированная постоянная Планка). Каждый кристаллический материал обладает своим набором возможных в нём зависимостей ω ( k ) {\displaystyle \hbar \omega ({\vec {k}})} .

Модельное представление колебаний решётки как совокупности фононов оказывается удобным при анализе взаимодействия электронов, световых квантов и других частиц, доля импульса которых может быть передана решётке.

Понятие «фонон» введено в теорию твёрдого тела советским учёным И. Е. Таммом.