哪些性质受此影响? 热平衡性质 *比热:静止晶格模型只计入电子贡献,cy~T,但只 有在10K时才能明显地观察到;更高温:cy~T3 *热膨胀:物质的密度与温度有关。但在静止晶格模 型中,显然没有考虑 输运性质 金属的输运性质基本上取决于电子结构,但金属还 有相当一部分的输运性质、绝缘体的输运性质只有 考虑了晶格振动才能被很好地解释 *电子弛豫时间:静止晶格模型,与温度无关并且是 无限长的 * Wiedemann- franz定律:在中等温度失效,原因就 是需要知道电子被原子的散射 hm:∥1.107.0.68/ inche′晶格振动的经典理论
http://10.107.0.68/~jgche/ 晶格振动的经典理论 11 哪些性质受此影响? • 热平衡性质 * 比热:静止晶格模型只计入电子贡献,cV ~T,但只 有在10K时才能明显地观察到;更高温:cV ~ T3 * 热膨胀:物质的密度与温度有关。但在静止晶格模 型中,显然没有考虑 • 输运性质 * 金属的输运性质基本上取决于电子结构,但金属还 有相当一部分的输运性质、绝缘体的输运性质只有 考虑了晶格振动才能被很好地解释 * 电子弛豫时间:静止晶格模型,与温度无关并且是 无限长的 * Wiedemann-Franz定律:在中等温度失效,原因就 是需要知道电子被原子的散射
哪些性质受此影响? 输运性质 超导:传统超导的解释是晶格振动在电子对上的有 效作用 *绝缘体中电子是相对惰性的,所有电子都处于填满 的能带中,难以参与输运过程,但并不一定是绝热 体?与绝缘体的热传导与金属的输运性质的机制不 同—主要靠原子自由度导热 *声音传播:绝缘体还可以传播声音,但在静止晶格 模型里,绝缘体也是“绝声体” 晶格振动也是电子与晶体相互作用的基础 金属电导→电子受晶格振动(声子)的作用、散射 hm:∥1.107.0.68/ inche′晶格振动的经典理论
http://10.107.0.68/~jgche/ 晶格振动的经典理论 12 • 输运性质 * 超导:传统超导的解释是晶格振动在电子对上的有 效作用 * 绝缘体中电子是相对惰性的,所有电子都处于填满 的能带中,难以参与输运过程,但并不一定是绝热 体?与绝缘体的热传导与金属的输运性质的机制不 同——主要靠原子自由度导热。 * 声音传播:绝缘体还可以传播声音,但在静止晶格 模型里,绝缘体也是“绝声体” • 晶格振动也是电子与晶体相互作用的基础 * 金属电导电子受晶格振动(声子)的作用、散射 哪些性质受此影响?
必须考虑这种运动!那么,如何描写 晶体中原子的热振动? hm:∥1.107.0.68/ inche′晶格振动的经典理论
http://10.107.0.68/~jgche/ 晶格振动的经典理论 13 必须考虑这种运动!那么,如何描写 晶体中原子的热振动?
2、基本假定 R+R这时不考虑电子的运动,H就一项 21+2h(R-R) 板=∑ Ri-RU= R R,=R0+ 是偏离平衡位置的位移 但假定原子在平衡位置附近只有很小的的偏离 并且假定平衡位置R仍呈周期性排列 hm:∥1.107.0.68/ inche′晶格振动的经典理论
http://10.107.0.68/~jgche/ 晶格振动的经典理论 14 2、基本假定 • uJ是偏离平衡位置的位移 * 但假定原子在平衡位置附近只有很小的的偏离 * 并且假定平衡位置R0仍呈周期性排列 , ' ' 2 ( ) 21 2P ˆ H ˆ J J J J J J J V R R M 核 核 0 " 0 ' 0 RJ RJ RJ RJ 0 RJ 这时不考虑电子的运动,H就一项 J J J R R u 0
只有偏离平衡位置很小的位移 R是原子的平衡位 置,具有周期性 位移 但在任二时刻有一远 远小 间距 瞬时位置 离平衡位置的位移u 平衡位置 #u<<R r R O hm:∥1.107.0.68/ inche′晶格振动的经典理论
http://10.107.0.68/~jgche/ 晶格振动的经典理论 15 只有偏离平衡位置很小的位移 • R是原子的平衡位 置,具有周期性 * 但在任一时刻有一远 远小于原子间距的偏 离平衡位置的位移u u <<R O R r u 平衡位置 位移 瞬时位置