Fonon
Z Wikipedii
Fonon to kwazicząstka, kwant energii drgań sieci krystalicznej o bozonowych własnościach.
Fonony są wersją kwantową specjalnych typów drgań wibracyjnych nazywanych modami normalnymi mechaniki klasycznej. Fonony to nic innego jak drgania cieplne sieci krystalicznej. Znaczenie tego typu drgań polega na tym, że każde drganie sieci krystalicznej jest superpozycją drgań normalnych. Drgania normalne w mechanice klasycznej mają charakter falowy. W mechanice kwantowej mogą być opisywane korpuskularnie - są bozonowymi wzbudzeniami układu fermionów.
W mechanice kwantowej drgająca sieć krystaliczna opisywana jest przez hamiltonian układu oscylatorów harmonicznych o określonej częstości ω=cν i wektorze falowym k=2π/λ gdzie λ jest długością fali deformacji sieci.
Fonony charakteryzowane są relacją dyspersji (zależność energii od wektora falowego) wynikającą z symetrii sieci krystalicznej.
W zależności od relacji dyspersji fonony dzielimy na :
- fonony akustyczne, gdy
- fonony optyczne, gdy
dla małych wektorów falowych fonon akustyczny jest po prostu kwantem fali dźwiękowej w krysztale propagującej się z prędkością v.
Oddziaływanie elektronów i dziur z jonami sieci krystalicznej może być opisywane jako oddziaływanie odpowiednio elektron-fonon i dziura-fonon. Konsekwencją takiego oddziaływania jest np. efekt polaronowy (patrz polaron) i tworzenie par Coopera w stanie nadprzewodzącym (patrz nadprzewodnictwo).
Emisja fononów przez poruszający się elektron jest głównym powodem oporu elektrycznego w przewodnikach.
[edytuj] Zjawiska związane z fononami
[edytuj] Zobacz też
- Kwazicząstka
- Polaron
- Para Coopera
- Kryształ
- Sieć krystaliczna
- Drugie kwantowanie
- Wektor falowy
