Теплоемкость. Модель Дебая. Закон Дебая. Экспериментальные методы исследований фононного спектра презентация

Содержание

При фиксированном m производящей функцией последовательности             является                                          

Слайд 1
Тема 3
Теплоемкость. Модель Дебая. Закон Дебая. Экспериментальные методы исследований фононного спектра.


Слайд 2


Слайд 4
При фиксированном m производящей функцией последовательности             является                                          


Слайд 6ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ


Слайд 7ТЕПЛОЕМКОСТЬ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ


Слайд 8Θ- характеристическая температура Эйнштейна


Слайд 9МОДЕЛь ДЕБАЯ
ИНТЕРПОЛЯЦИОННАЯ СХЕМА ДЕБАЯ
В модели Дебая все ветви колебательного спектра

заменяются тремя ветвями с одним и тем же линейным законом дисперсии

Слайд 12кристалла
dN –число нормальных колебаний в интервале от k до k+dk
Интегрирование

производится по зоне Бриллюэна

Слайд 15Спектральная функция распределения частот
Число нормальных колебаний в интервале ω −

ω+dω

Слайд 16Усреднение по всем направлениям и типам колебаний


Слайд 18аппроксимация Дебая. Первые две зоны Бриллюэна квадратной решетки заменяются окружностью
с

той же полной площадью, а весь спектр аппроксимируется линейным законом дисперсии внутри этой
окружности.

Слайд 22Интерполяционная формула Дебая


Слайд 23Функция Дебая
ΘD/T
максимальный квант энергии , способный возбудить колебания решетки
выражает энергию

= удельную теплоемкость при всех температурах через один эмпирический параметр

Слайд 29МОДЕЛЬ ЭЙНШТЕЙНА (еще раз)


Слайд 30При очень низких температурах моды с частотами hωs(k) >> kвТ дают

пренебрежимо малый вклад

1. Даже для кристалла с полиатомным базисом в сумме по s можно не
учитывать оптические моды, поскольку их частоты ограничены снизу

2. Закон дисперсии трех акустических ветвей ω = ωs(k) -? предельной формой для больших длин волн ω = cs(k) k.

3. Интегрирование по первой зоне Бриллюэна в k-пространстве можно заменить интегрированием по всему k-пространству


Слайд 32аппроксимация Дебая. Первые две зоны Бриллюэна квадратной решетки заменяются окружностью
с

той же полной площадью, а весь спектр аппроксимируется линейным законом дисперсии внутри этой
окружности.

Слайд 33аппроксимация Дебая для акустической ветви и аппроксимация Эйнштейна для оптической ветви.



Первая зона Бриллюэна заменяется окружностью с той же площадью, акустическая ветвь аппроксими-
руется линейной ветвью внутри круга, а оптическая — ветвью с постоянной частотой

Слайд 34КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ГАРМОНИЧЕСКОГО КРИСТАЛЛА
Вывод формулы для теплоемкости, основанный на представлении о

фононах

Слайд 36для плотности энергии гармонического кристалла


Слайд 41Распределение фононов f(E) по энергиям
(функция Бозе–Эйнштейна)


Слайд 42Исследования рассеяния нейтронов и фотонов представляют собой различные способы анализа фононного

спектра - они характеризуются совершенно разными соотношениями между энергией и импульсом

Слайд 47Вид фононного спектра в кристалле кремния (Si)
Знание фононных спектров необходимо

для анализа и расчета многих физических свойств твердых тел − оптических, тепловых, электрических и т. д. В экспериментах определяют дисперсионные кривые продольных и поперечных волн в направлениях высокой симметрии. Затем эта информация используется для численного расчета плотности состояний        . При интерпретации спектров колебаний очень важным этапом является анализ критических точек.

Слайд 491/с3 — обратная третья степень длинноволновой фазовой скорости, усредненной по телесному

углу и трем акустическим модам

Слайд 50при очень низких температурах
Cυ ≈ f(T3)


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика