第29讲、晶格振动谱的实验测量 1、声子态密度频谱密度 1.声于态密度频谱密度 ·定义:频率在~0+da的dsdk 2.确定振动谱的实验方法 振动模式(格波)激为 p()da,p(a)即声于 晶格振动总结 态密度 与电子态密度相似,奇点 的性质也相似 种:∥45.24324kche國体学 政中4524l3-iche 体理学 Debye近似的声子态密度 Einstein近似的声子态密度 · Debve近似 g)=v, · Einstein近似的频率是常数,与波失无关,所 所以 3NS 们45.24132che回体学 趣452413 binche体理学 打法 2、确定振动谱的实验方 中子性质 色散关系(q) 中子仅与核有相互作用,可以毫无困难地穿透 ·使用中于能量:0.01V数量级,与声于的能量 中子非弹性散射 >吸收或发射声子 相同数量级 ·这样能量的中子的德布洛依波长几个埃,与晶 格常数同数量级 为什么中子 种的45.24132he园你物学 424l3iche物理学1 http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 1 第29讲、晶格振动谱的实验测量 1. 声子态密度——频谱密度 2. 确定振动谱的实验方法 3. 例题 4. 晶格振动总结 http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 2 1、声子态密度——频谱密度 • 定义：频率在ω~ω+dω的 振动模式(格波)数为 ρ(ω)dω，ρ(ω)即声子 态密度 • 与电子态密度相似，奇点 的性质也相似 ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) ( ) ∫ ∫ ∇ = − = q q q l l l V dS d V π ω δ ω ω π ρ ω 3 3 2 2 () () ( ) ( ) ∑ ∑∫ ∇ = = l l l l V dS π ω q ρ ω ρ ω 3 2 kx ky kz dSdk http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 3 Debye近似的声子态密度 • Debye近似 ( ) q v q ω = p • 所以 ( ) ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ > < = D 3 D 2 2 0, , 2 3 ω ω ω ω ω ρ ω π p v V http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 4 Einstein近似的声子态密度 • Einstein近似的频率是常数，与波矢无关，所 以 ( )( ) ρ Einstein ω = 3Nδ ω −ωEinstein http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 5 2、确定振动谱的实验方法 色散关系ω(q) 中子非弹性散射 吸收或发射声子 为什么中子？ http://10.45.24.132/~jgche/ 固体物理学 6 中子性质 • 中子仅与核有相互作用，可以毫无困难地穿透 晶体 • 使用中子能量：0.01eV数量级，与声子的能量 相同数量级 • 这样能量的中子的德布洛依波长几个埃，与晶 格常数同数量级