一维布喇菲晶格振动气垫模拟频闪研究

§1 引言固体中的单个原子在其平衡位置附近的热振动,由于周围邻近原子间存有较强的耦合力,因而很难对它们进行逐一地研究。人们通常总是抓住由其相互作用所形成的集体运动(晶格振动)来讨论。研究这种所谓晶格振动乃是研究固体宏观性质和微观过程的重要基础。例如,固体的比热、热膨胀、热导等就直接与晶格振动有关,电子、光子等与晶体的相互作用以及超导电中库柏对的形成等也都涉及到晶格振动。因此,正确地阐明和理解晶格振动的基本规律和主要概念是掌握固体物理的一个十分重要的方面。本文在R·B·RUNK 等人工作的基础上,进行了改进,在3.15米长的线性气垫导轨上,用低于音频的模式来模拟晶格振动,并用频闪摄影拍摄了一维线性链的振动模式和振动过程,直观而定量地得到了一维市喇菲晶格的色散关系(振动频谱)和相速度等一些重要结论。     

有限的一维复式晶格的振动模谱

以一维复式晶格模型为例,介绍有限晶格振动模的理论研究方法.分析了有限晶格振动模谱与无限晶格振动模谱的异同,发现边界晶格的构型能影响振动模谱,导致在振动模谱中出现带隙模或虚模.     

两种振子模型中晶格横向振动的差异

弹簧振子模型是固体物理学中研究晶格振动问题最重要的理论模型.文章讨论了原子受到的弹性恢复力正比于原子相对于平衡位置的位移和弹性恢复力正比于原子间距两种模型情况下晶格的横波振动问题.研究发现采用两种不同的模型,获得不同的原子晶格横振动特性.以一维、二维晶格的横振动为例,对比了在两种振子模型中,其振动的异同.     

具有在位势的二维单原子晶格的色散关系

在简谐近似下,求解了具有在位势的二维单原子晶格振动的运动学方程并得到其色散关系,讨论了在位势、次近邻互作用常数等参数对二维单原子晶格振动影响的基本特点.     

高温下爱因斯坦模型与德拜模型热容结果的一致性

指出了高温下晶格振动热容理论中爱因斯坦模型与德拜模型的异同之处．理论分析发现，高温下晶格振动能与振动模式近似无关．解释了在相去甚远的假设前提下，两种晶格振动热容理论模型的结果在高温下一致的原因．     

对一维原子链晶格振动的讨论

一维原子链晶格振动是晶格振动理论的基础。本文就一维双原子链和一维单原子链振动性质的不同进行研究,阐明二者的关系。     

一维单原子链非线性振动的孤子解和呼吸子解

运用连续极限近似，求解一维单原子链的非线性振动方程，得到了一维单原子晶格振动的孤子解．在考虑三次非简谐势的情况下，一维单原子链晶格振动具有扭结孤子解，在考虑具有四次非简谐势的情况下，得到一维单原子链晶格振动具有呼吸子解。     

1维简单晶格振动热容的研究

研究了1维简单晶格振动热容,得到了热容的表达式,并讨论了高温、低温情况,得到了在低温极限情况下,1维简单晶格振动热容与温度成正比的研究结果.     

石墨烯的晶格振动与导热机理的研究

石墨烯具有独特的结构和导热性质,在微电子领域也具有巨大的应用潜力。采用价力场方法研究石墨烯中的晶格振动,得出了石墨烯晶格振动的频率方程,计算出了石墨烯内光学声子与声学声子的色散曲线。探讨了石墨烯的导热机理,得出晶格振动的剧烈程度、石墨烯的尺寸、温度和基底等是影响石墨烯导热性能的主要因素。     

杂质引起的双原子链晶格振动频率的变化

对含单个杂质的双原子链的晶格振动模型的振动方程进行求解，得到了晶格振动频率和局域模频率的解析解，给出了该模型中杂质对双原子链的光学振动频率和声学振动频率的影响，并对局域模进行简要讨论。     

一维双原子链晶格振动u_(2n 1)(q)≠u_(2n 1)(q (2π/2a))谬误的分析

对一维双原子链晶格振动的u2n 1(q)≠u2n 1(q 2π2a)谬误进行分析 ,给出了正确的关系式 ,进一步给出了一维三原子链晶格振动的波矢q振动模与相差一个倒格矢的振动模等同的有关关系式 .     

一维双原子链晶格振动u2n＋1（q）≠u2n＋1（q＋2π／2α

对一维双原子链晶格振动的u2n 1(q)≠u2n 1(q 2π/2α谬误进行分析,给出了正确的关系式,进一步给出了一维三原子链晶格振动的波矢q振动模与相差一个倒格矢的振动模等同的有关关系式。     

NaCl晶体晶格波中声学模与光学模的运动特征

本文采用较简单的方法对 Nacl 晶体晶格振动的动力学矩阵 D()给出详细计算.并讨论了 NaCl 晶体晶格波声学模与光学模的运动特征,给出了一个计算三维复式晶体晶格振动问题的实际例子,所得结果与其他文献用分析的方法讨论的结果相同.     

GaAs—AlAs准晶超晶格振动特性研究

研究了人工晶体GaAs-AlAs准晶超晶格的振动特性,并与GaAs-AlAs的周期超晶格、一维准晶链的振动特性作了比较,对态密度作了进一步约化,所得结果与实验所测喇曼谱符合得很好。     

固体物理学中两种边界条件的比较

一、在讨论晶格振动和晶体中的电子运动状态时,通常采用固定性边界条件或周期性边界条件来处理实际有限晶体的问题。固定性边界条件得到的是驻波解,周期性边界条件得到的是行波解。其结果是晶格振动状态和晶体中电子运动状态的“量子化”(注一),并提供     

论晶格振动与连续介质中弹性振动的区别

本文从色散关系、振动频谱和传播速度等三个方面,讨论了晶格振动与连续介质中弹性振动的区别,并进一步论述了 Debye 比热模型的局限性。     

Hg系高Tc超导体(Hg0.8M0.2)Sr2(Y1-xCax)Cu2O6+δ的喇曼和红外光声光谱研究

对Hg系高Tc超导体(Mg0.8Mo0.2)Sr2(Yl-xCaxCu2O6+δ的晶格振动进行了群论分析,给出了该晶体在г点晶格振动的对称性分类.利用红外光声光谱结合喇曼散射研究了该系列样品的声子振动性质.实验结果表明,在喇曼光谱中主要出现145,320,440,578,592Cm-1几个特征振动峰.在中红外吸收光谱(光声光谱)中出现645cm-1特征振动峰.而145,320,440,578,645特征峰强度随掺杂量增加而减弱,其中645峰还向高波数发生位移.本文着重对这些振动模进行了指认,并对其随不同掺杂量的变化特征进行了讨论.     

非理想矿物晶格振动吸收谱带参数间关系的研究

借助固体物理学理论及数学分析导出了非理想矿物晶格振动吸收带参数间的定量数学关系，并以脉石英为例对其关系给予了验证。该关系对矿物的非理想性的振动光谱研究将具有重要的理论及实际示意义。     

聚乙烯振动谱的研究

将几种不同密度的聚乙烯看成具有二维晶格结构,利用晶格动力学的方法,考虑了链间耦合作用和链中单体间次近邻的相互作用,计算了其色散关系,模拟了相应的振动谱.讨论了随着密度从高到低,链间距从小到大,链间耦合作用逐渐减弱所产生的新的物理效应.     

单原子链中间隙原子引起的局域振动

对含一个间隙原子的单原子链的晶格振动方程进行求解，得到该方程的局域振动频率的解析解，并讨论了不同局域振动频率的链振动。