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材料結(jié)構(gòu)中聲子的概念，舉例說明聲子對(duì)熱學(xué)，光學(xué)，電學(xué)的影響
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
sudawzh: 金幣+5 2012-07-13 08:30:21
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
sudawzh: 金幣+5 2012-07-13 08:30:21
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呵呵，聲子的概念教科書上都有，樓上的蟲友也作了說明。 其實(shí)，我們不用背書，也可以理解其物理意義。晶體材料中的電子或其他粒子（下面以電子為例）的運(yùn)動(dòng)受其他粒子的勢場和外加勢場的影響，微觀粒子遵循量子力學(xué)。同時(shí)晶體的晶格具有周期性，周期性的東西可以用傅立葉變換來分析，只不過自變量不是時(shí)間，而是三維空間變量，倒格子空間就是晶格傅立葉變換，相當(dāng)于空間頻域。電子能級(jí)在倒格子空間中的分布實(shí)際是空間“頻譜”，周期性的晶格之運(yùn)動(dòng)在倒格子空間中則變成了一個(gè)粒子（即聲子），就象連續(xù)的周期性正弦波在頻域里變成了一個(gè)點(diǎn)頻一樣。好了，現(xiàn)在可以理解電子與晶格振動(dòng)的能量交換可以用聲子來處理了。 比如，單晶硅是很好半導(dǎo)體材料，但它的發(fā)光效率不高，這是因?yàn)楣璨牧现械碾娮訌母吣芗?jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，還必須吸收或放出一個(gè)聲子，即電子必須要與晶格發(fā)生能量交換后，才能放出光子。而因?yàn)槲栈蚍懦鲆粋�(gè)聲子，使得這個(gè)過程效率降低了，而砷化鎵材料的電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，不與晶格發(fā)生能量交換，直接把能量差以光子的形式放出來，所以，砷化鎵是較好的光電子材料。 |
5樓2012-07-12 23:58:39
2樓2012-06-19 18:58:04
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
sudawzh: 金幣+10 2012-06-20 09:37:15
fds329: 金幣+3, 鼓勵(lì)新蟲，金幣少，予以補(bǔ)助 2012-06-21 20:15:49
小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
sudawzh: 金幣+10 2012-06-20 09:37:15
fds329: 金幣+3, 鼓勵(lì)新蟲，金幣少，予以補(bǔ)助 2012-06-21 20:15:49
| 聲子是一種準(zhǔn)粒子，是晶格振動(dòng)的一種集體表現(xiàn)形式。聲子的數(shù)目受溫度的影響很大，溫度越高聲子數(shù)目越多，對(duì)應(yīng)的晶格振動(dòng)越劇烈。金屬的準(zhǔn)自由電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)和聲子產(chǎn)生散射的效應(yīng)，阻礙電子的定向移動(dòng)，這是產(chǎn)生金屬電阻的主要原因。在低溫下聲子的數(shù)目較少，對(duì)應(yīng)的電聲散射相互作用就越弱，則電阻率就相對(duì)較低；在溫度較高時(shí)，電聲相互作用越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)電阻率就越大，這就是為什么金屬的電阻率隨著溫度的升高而升高的原因。聲子分為光學(xué)支聲子和聲學(xué)支聲子，光學(xué)支聲子和光的長波進(jìn)行耦合會(huì)影響材料對(duì)于光的透明度。 |
4樓2012-06-19 22:26:55
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