固體物理 三維鈣鈦礦ABO3晶體,有多少聲學支聲子?有多少

2021-03-22 03:13:23 字數 6315 閱讀 7686

1樓:

僅以我所知道的固物和晶格動力學知識給點參考意見。

鈣鈦礦(abo3)原胞有5個原子,三維情況下就能畫出5*3=15條頻散曲線(聲子譜)(一維和二維的話應該就是5*1=5和5*2=10條線吧),每條曲線對應乙個聲子振動模態分支。三維15條線的話,其中相對低頻的3條對應聲學聲子分支,相對高頻的剩餘12條對應光學聲子分支(一維和二維分別1聲4光和2聲8光)。

鈣鈦礦長晶體怎麼避免過多晶核出現

2樓:旭伊梓

僅我所知道固bai

物晶格力知識給du點參考

意見鈣鈦礦(zhiabo3)原胞5原三dao維情況能畫5*3=15條頻散

回曲線(聲譜)(維二答維應該5*1=55*2=10條線吧)每條曲線應聲振模態支三維15條線其相低頻3條應聲聲支相高頻剩餘12條應光聲支(維二維別1聲4光2聲8光)

3樓:ok花一樣的仙子

(1)6;8(2)catio3(3)

光學聲子和聲學聲子有什麼區別?

4樓:喬大大大大輝

1、運動不同

光學模式下晶胞內原子做相對運動。

聲學模式下晶體做整體運動。

2、頻率不同

光學模式頻率接近電磁波,容易與電磁場發生耦合。

聲學模式在低頻下可以看作連續介質彈性波。

3、存在方式不同

聲學聲子是無能隙的,其根本原因是平移對稱性的自發破卻。

光學聲子只在多原子元胞中存在,源於元胞中不同原子的相對振動。

5樓:llx雄雄

先說聲子,聲子就是格波振動能量的量子化,即由座標表象變換到狀態表象(即波矢表象),聲子是波色子,服從玻色愛因斯坦分布。

再說光學支聲子和聲學支聲子:

以一維雙原子鏈為例

---m---m---m---m---m---m---m---m---m---m---

如圖所示就是一維雙原子鏈

記恢復力常數為\beta,原子間距為a,且原子統一編號

容易寫出運動方程(latex語言,frac表示a/b,^表示上標,_表示下標)

m \frac}=\beta(x_+x_-x_)

m \frac}=\beta(2_+x_-2x_)

代入平面波解

x_=ae^

x_=be^

其中q為波矢,\omega為角頻率

為了使a,b不同時為零產生平凡解,係數行列式為零,則得到色散關係:

\omega_^2 = \frac((m+m)\pm sqrt(m^2+m^2=2mm\cos(2qa)))

其中\pm 就是加減號

上面的兩個色散關係取正號的是光學支格波,角頻率在10^13/s量級,處於在光譜紅外區,能和光波發生耦合,就是所謂的聲光效應,因而得名光學波。q趨近於零時增幅之比frac=-m/m,表明兩種原子的震動方向相反,質心不動,代表晶體中原子的相對震動。它的能量子就是光學聲子。

而取負號得到聲學支格波,角頻率比光學支低,可以用超聲來激發,因此成為聲學支。振幅之比frac=frac>0,也就是說兩種原子的振動方向相同,代表原胞質心的震動。它的能量對應的量子就是聲學聲子。

6樓:匿名使用者

光學的聲子?????

聲子的概念是什麼?聲學支和光學支的物理意義是什麼

7樓:

《固體物理》考試大綱

本《固體物理》考試大綱適用於中國科學院凝聚態物理及相關專業的》是研究固體的結構、組成粒子的相互作用以及運動規律的學科,是物理研究的乙個重要組成部分,是許多學科專業的基礎課程。本科目的考試內容包括晶體結構、晶格振動、能帶理論和金屬電子論等。要求考生深入理解其基本概念,有清楚的物理圖象,能夠熟練掌握基本的物理方法,並具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

一、考試內容

(一)晶體結

1、 單晶、準晶和非晶的結構上的差別

2、 晶體中原子的排列特點、晶面、晶列、對稱性和點陣的基本型別

3、 簡單的晶體結構

4、 倒易點陣和布里淵區

5、 x射線衍射條件、基元的幾何結構因子及原子形狀紶功官嘉擢黃規萎海聯因子

(一) 固體的結合

1、 固體結合的基本形式

2、 分子晶體與離子晶體,范德瓦爾斯結合,馬德隆常數

(二) 晶體中的缺陷和擴散

1、 晶體缺陷:線缺陷、面缺陷、點缺陷

2、 擴散及微觀機理

3、 位錯的物理特性

4、 離子晶體中的點缺陷和離子性導電

(三) 晶格振動與晶體的熱學性質

1、 一維鏈的振動:單原子鏈、雙原子鏈、聲學支、光學支、色散關係

2、 格波、簡正座標、聲子、聲子振動態密度、長波近似

3、 固體熱容:愛因斯坦模型、德拜模型

4、 非簡諧效應:熱膨脹、熱傳導

5、 中子的非彈性散射測聲子能譜

(四) 能帶理論

1、 布洛赫定理

2、 近自由電子模型

3、 緊束縛近似

4、 費密面、能態密度和能帶的特點

(五) 晶體中電子在電場和磁場中的運動

1、 恆定電場作用下電子的運動

2、 用能帶論解釋金屬、半導體和絕緣體,以及空穴的概念

3、 恆定磁場中電子的運動

4、 迴旋共振、德·哈斯-範·阿爾芬效應

(六) 金屬電子論

1、 金屬自由電子的模型和基態性質

2、 金屬自由電子的熱性質

3、 電子在外加電磁場中的運動、漂移速度方程、霍耳效應

二、考試要求

(一)晶體結構

1. 理解單晶、準晶和非晶材料原子排列在結構上的差別

2. 掌握原胞、基矢的概念,清楚晶面和晶向的表示,了解對稱性和點陣的基本型別

3. 了解簡單的晶體結構

4. 掌握倒易點陣和布里淵區的概念,能夠熟練地求出倒格仔向量和布里淵區

5. 了解x射線衍射條件、基元的幾何結構因子及原子形狀因子

(二) 固體的結合

1. 了解固體結合的幾種基本形式

2. 理解離子性結合、共價結合、金屬性結合、范德瓦爾斯結合等概念

(三) 晶體中的缺陷和擴散

1. 掌握線缺陷、面缺陷、點缺陷的概念和基本的缺陷型別

2. 了解擴散及微觀機理

3. 了解位錯的物理特性

4. 大致了解離子晶體中的點缺陷和離子性導電

(四) 晶格振動與晶體的熱學性質

a) 熟練掌握並理解其物理過程,要求能靈活應用:一維鏈的振動(單原子鏈、雙原子鏈)、聲學支、光學支、色散關係

b) 清楚掌握格波、簡正座標、聲子、聲子振動態密度、長波近似等概念

c) 熟練掌握並理解其物理過程,要求能靈活應用:固體熱容:愛因斯坦模型、德拜模型

d) 了解非簡諧效應:熱膨脹、熱傳導

e) 了解中子的非彈性散射測聲子能譜

(五) 能帶理論

a) 深刻理解布洛赫定理

b) 熟練掌握並理解其物理過程,要求能靈活應用:近自由電子模型

c) 熟練掌握並理解其物理過程,要求能靈活應用:緊束縛近似

d) 深刻理解費密面、能態密度和能帶的特點

(六) 晶體中電子在電場和磁場中的運動

a) 熟練掌握並理解其物理過程:恆定電場作用下電子的運動

b) 能夠用能帶論解釋金屬、半導體和絕緣體,掌握空穴的概念

c) 熟練掌握並理解其物理過程:恆定磁場中電子的運動

d) 能夠解釋迴旋共振、德·哈斯-範·阿爾芬效應

(七) 金屬電子論

a) 熟練掌握金屬自由電子的模型和基態性質

b) 了解金屬自由電子的熱性質

c) 熟練掌握並理解其物理過程:電子在外加電磁場中的運動、漂移速度方程、霍耳效應

三、主要參考書目

黃昆原著,韓汝琦改編,《固體物理學》高等教育出版社,2023年10月

編制單位:中國科學院研究生院

為什麼光學支能量比聲學支高? 10

8樓:神耳朵發燒

一1立方密排晶格d 2 飽和性 4 d 7 abcabc 8 14個 12 等於 15 相同光學支 19 方向相反 質心不動 二 3 ab 六角倒是有 不過和六角密排是不

固體物理的目錄

9樓:血盟孑孑

第1章 緒論1

1.1 古希臘的原子論1

1.2 固體物理的發展史4

1.3 自然界中的固體及固體物理學7

本章小結10

本章參考文獻10

第2章 化學鍵和晶體形成11

2.1 原子的量子模型12

2.2 離子鍵和離子晶體15

2.3 共價鍵和共價晶體19

2.4 金屬鍵和典型金屬23

2.5 原子和分子固體25

本章小結29

本章參考文獻30

本章習題30

第3章 固體結構32

3.1 晶體的幾何描述32

3.2 對稱性與晶格結構的分類36

3.2.1 對稱性與二維布拉菲點陣的分類373.2.2 點群與三維布拉菲點陣的分類393.3 晶體的自然結構43

3.3.1 元素晶體的結構43

3.3.2 化合物的結構: 泡林規則47

3.4 倒易點陣和布里淵區51

3.4.1 倒易點陣51

3.4.2 布里淵區53

3.5 衍射與晶體結構的測定56

3.5.1 x射線衍射、電子衍射和中子衍射583.5.2 衍射理論65

3.6 無序固體結構71

3.6.1 非晶體73

3.6.2 準晶體75

3.6.3 液晶78

本章小結85

本章參考文獻86

本章習題87

第4章 晶格振動和固體熱性質89

4.1 愛因斯坦聲子模型91

4.2 德拜聲子模型94

4.3 晶格動力學和中子衍射98

4.3.1 晶格動力學98

4.3.2 光學支和聲學支101

4.3.3 聲子能譜的中子衍射測定105

本章小結108

本章參考文獻109

本章習題109

第5章 固體電子理論111

5.1 德魯德模型: 自由電子氣體113

5.2 索末菲模型: 自由電子費密氣體1175.2.1 電子的比熱容121

5.2.2 電導率和熱導率123

5.2.3 電子從金屬表面的熱發射125

5.2.4 霍爾效應127

5.3 能帶理論129

5.3.1 布洛赫定理130

5.3.2 緊束縛模型132

5.3.3 弱晶格勢近似136

5.3.4 密度泛函理論與能帶計算法的介紹1395.3.5 真實能帶和費密面141

5.3.6 半經典模型和有效質量146

本章小結149

本章參考文獻149

本章習題151

第6章 固體的電性質: 輸運過程154

6.1 導體155

6.2 半導體159

6.2.1 半導體的特性161

6.2.2 載流子濃度和遷移率167

6.2.3 半導體器件的基本概念179

6.3 超導體189

6.3.1 超導體的特性191

6.3.2 唯象理論194

6.3.3 微觀bcs理論199

本章小結202

本章參考文獻202

本章習題204

第7章 固體的磁性207

7.1 磁性的量子力學根源210

7.1.1 單原子近似: 原子磁矩211

7.1.2 自由電子近似: 朗道能級2147.2 磁性的類別217

7.2.1 抗磁性217

7.2.2 順磁性219

7.2.3 鐵磁性225

7.2.4 反鐵磁性和亞鐵磁性230

7.3 自旋與基本粒子的相互作用233

7.3.1 中子磁性衍射和磁結構233

7.3.2 自旋波與中子非彈性散射235

7.3.3 電子自旋共振和核磁共振239

本章小結242

本章參考文獻243

本章習題245

第8章 固體的介電性質和光學性質247

8.1 固體的光性質、電性質和磁性質的統一2498.2 洛倫茲光學模型和電極化過程251

8.2.1 德魯德金屬光學模型256

8.3 雷射: 愛因斯坦的受激輻射理論2588.3.1 輻射的量子力學理論258

8.3.2 微波激射器和雷射器260

本章小結263

本章參考文獻264

本章習題265

索引266

固體物理中,什麼叫能帶群論在固體物理中的具體應用有哪些

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1 量子力學是固體物理的基礎。沒有量子力學,你根本無法理解固體物理裡面大部分概念,比如能帶 能隙 電子輸運 電聲子散射等等。所以很多學校的研究生課程裡,必須先修量子力學然後才能修固體物理。2 半導體物理可以認為是更專門化的固體物理,必須在修完固體物理之後才能修,不然裡面很多東西都無法學會。3 晶片設...