固体物理考研名词解释汇总 | 晶格振动

固体物理考研名词解释汇总 | 晶格振动

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1. 晶格振动:由于晶体内原子间存在着相互作用,原子的振动就不是孤立的,而要以波的形式在晶体中传播,形成所谓格波,因此晶体可视为一个互相耦合的振动系统,这个系统的运动就叫晶格振动。

2. 近邻近似:由N个原子组成的晶体中的任一原子,实际上都要受到其余N-1个原子的作用,但对其作用最强的还是近邻原子。

3. 简谐近似:当原子在平衡位置附近作微小振动时,原子间的相互作用可以视为与位移成正比的胡克力,由此得出原子在其平衡位置附近做简谐振动,这个近似即称为简谐近似。(当温度不太高时,原子间的相对位移较小,互作用势能在平衡点a处泰勒展开式中只取到二阶项,这一近似称为简谐近似)

4. 波恩-卡门条件:即周期性边界条件,设想在实际晶体外,仍然有无限多个相同的晶体相连接,各晶体中相对应的原子的运动情况一致。

5. 格波:晶格中的原子振动是以角频率为w的平面波形式存在的,这种波就叫格波。

6. 简正振动模式:在分析讨论晶格振动时,将原子间互作用力的泰勒级数中的非线开项忽略掉的近似称为简谐近似。在简谐近似下,由N个原子构成的晶体的晶格振动,可等效成3N个独立的谐振子的振动.每个谐振子的振动模式称为简正振动模式,它对应着所有的原子都以该模式的频率做振动,它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方式。

7. 声子:声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子,它是一种玻色子,服从玻色一爱因斯坦统计。

8. 相速度:Vp是单色波单位时间内一定的振动位相所传播的距离。

9. 群速度:Vg是平均频率为ω,平均波矢为q 的波包的传播速度,它是合成波能量和动量的传播速度。

10. 声学波或声学支格波:在长波极限下,原胞内两种原子的运动完全一致,振幅和位相均相同,这时的格波非常类似于声波,所以将这种晶格振动称为声学波或声学支。

11. 光学波或光学支格波:如果原胞内为两个带相反电荷的离子(如离子晶体),那么正负离子的相对振动必然会产生电偶极矩,而这一电偶极矩可以和电磁波发生相互作用。在某种光波的照射下,光波的电场可以激发这种晶格振动,因此,我们称这种振动为光学波或光学支。

12. 元激发:高度抽象化出概念是固体物理的特征,他们被称作元激发,声子是固体中最重要的元激发。

13. 简谐晶体:简谐近似下的晶体,每个简正振动模将完全独立于所有其它振动模而传播,并且可以应用叠加原理,这样的晶体我们可称作简谐晶体。

14. 热导率:单位时间内通过单位面积的热能(称作热流密度)与温度梯度成正比,其比例系数称作热导率。

15. 声子谱+简并:格波色散曲线也称为声子谱,LA、TA、LO、TO分别表示了纵声学波、横声学波、纵光波,横光学波,两支TA重合、两支TO也重合,这种现象称为简并。

16. 格波态密度函数:又称为模式密度数,其定义为对确定体积V的晶体,在ω附近单位频率间隔内的格波总数。

17. 定容热容:单位质量的物质在定容过程中,温度升高1℃时系统内能的增量;

发布于 2021-12-11 12:56