固体特理学_黄尾筇三章晶格振动与朗热学陛质_20050228 §3.5离子晶体的长光学波 晶格中的声学波中相邻原子都沿同一方向振动。光学波中,原胞中不同的原子相对地作振动。 当波长比原胞线度大得多时,两支格波各自的特点更加显著。 长声学波反映了原胞质心的振动 长光学波中,原胞的质心保持不动 如果晶体由正负两种离子组成,长光学波使晶格中出现宏观的极化 1.长光学波的宏观方程 由两种不同离子(正、负离子)所组成的复式格子(立方晶体),对于光学波,相邻的不同离子振动 方向相反 当波长比原胞的线度大得多,相邻的同一种离子的位移将趋于相同 在半波长的范围内,正离子所组成的一些布喇菲原胞同向地位移,而负离子所组成的另一些布喇菲 原胞反向地位移,使晶体中出现宏观的极化。如图XCH03010所示。 长光学波又称为极化波 XCH003010 Positive ions 原胞中两个正负离子的质量:M,adM E 两个正负离子的位移:f,andp 1 描述长光学波运动的宏观量:W=()2(正一乒) Negative lons Ω2:原胞体积;--M M. M M,+M:约化质量 黄昆方程 W=bw +b,E P=b,w+bE b21=b2, P ande:宏观极化强度和宏观电场强度 方程W=b1W+b2E描述离子相对运动的动力学方程 方程P=b1F+b2E正负离子相对运动位移产生的极化和宏观电场存在产生的附加极化 REVISED TIME: 05-4 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第三章 晶格振动与晶体的热学性质_20050228 § 3.5 离子晶体的长光学波 晶格中的声学波中相邻原子都沿同一方向振动。光学波中，原胞中不同的原子相对地作振动。 —— 当波长比原胞线度大得多时，两支格波各自的特点更加显著。 —— 长声学波反映了原胞质心的振动 —— 长光学波中，原胞的质心保持不动 如果晶体由正负两种离子组成，长光学波使晶格中出现宏观的极化。 1. 长光学波的宏观方程 由两种不同离子（正、负离子）所组成的复式格子（立方晶体），对于光学波，相邻的不同离子振动 方向相反。 —— 当波长比原胞的线度大得多，相邻的同一种离子的位移将趋于相同 在半波长的范围内，正离子所组成的一些布喇菲原胞同向地位移，而负离子所组成的另一些布喇菲 原胞反向地位移，使晶体中出现宏观的极化。如图 XCH003_010 所示。 —— 长光学波又称为极化波 原胞中两个正负离子的质量： + M− M and 两个正负离子的位移： µ + µ − K K and 描述长光学波运动的宏观量： ( ) ( ) 2 1 + − − Ω = µ µ K K K M W —— Ω：原胞体积； —— + − + − + = M M M M M ：约化质量 黄昆方程： 11 12 — 21 22 W b W b E P b W b E = + = + K K  K K K K 21 12 b = b ， P and E K K ：宏观极化强度和宏观电场强度 —— 方程W b W b E 描述离子相对运动的动力学方程 K K  K = 11 + 12 —— 方程 P b W b E 正负离子相对运动位移产生的极化和宏观电场存在产生的附加极化。 K K K = 21 + 22 REVISED TIME: 05-4-9 - 1 - CREATED BY XCH