акустическая ветвь оптическая ветвь акустическая ветвь оптическая

(акустическая ветвь) (оптическая ветвь)

(акустическая ветвь) (оптическая ветвь)

От классической к квантовой механике: физическая система классическое описание квантово-механическое описание E грузик на пружинке электромагнитное поле разложение на монохроматические волны: фотоны: энергия импульс кристаллическая решётка (колебания) нормальные колебания: фононы: энергия квазиимпульс

Фонон ― квазичастица! Твёрдое тело способы описания «Много» «настоящих» частиц (электронов, атомных ядер, …), сильно взаимодействующих друг с другом «Мало» квазичастиц, слабо взаимодействующих друг с другом на «фоне» периодического потенциала Свойства квазичастиц: § обладают энергией, квазиимпульсом, спином, электрическим зарядом; § могут распространяться внутри твёрдого тела (но не в пустом пространстве!); § являются бозонами или фермионами (в зависимости от спина); § при взаимодействиях выполняются законы сохранения энергии и квазиимпульса. Примеры квазичастиц: § электроны проводимости и дырки (фермионы) § фононы (бозоны) § экситоны, плазмоны, поляритоны, … (бозоны)

Фононы и решёточная теплоёмкость классическая механика (подсчёт числа степеней свободы) Модель Эйнштейна: решётка – множество осцилляторов с одинаковыми частотами теплоёмкость Классическая механика и статистика: температура Модель Дебая: теплоёмкость линейный закон дисперсии фононов: температура Дебая