固体物理学第三章晶格振动确定晶格振动谱的实验方法.ppt

第 五 节 确定晶格振动谱的实验方法 本节主要内容: 3.5.1 中子的非弹性散射 3.5.2 光的散射和X射线散射 3.5 晶格振动谱的实验方法 实验方法主要有中子的非弹性散射、X射线和光的散射。 3.5.1 中子的非弹性散射 1.原理 散射过程满足能量守恒和准动量守恒。 中子与晶体中声子的相互作用 中子与晶体的相互作用 中子吸收或发射声子 非弹性散射 晶格振动的频率?与波矢 之间的关系 称为格波的色散关系，也称为晶格振动谱。 入射中子流： 从晶体中出射的中子流： 为中子质量 由能量守恒和准动量守恒得： 动量为 能量为 动量为 能量为 “+”表示吸收一个声子 “-”表示发射一个声子 测出不同散射方向上的动量 ， 固定入射中子流的动量 ， ； 中子源 单色器 准直器 准直器 样品 分析器 探测器 2? 中子谱仪结构示意图 反应堆中产生的慢中子流 布拉格反射产生单色的动量为P的中子 布拉格反射产生单色的动量为P的中子 2.仪器 3.5.2 光的散射和X-射线散射 1.光的散射 散射过程满足能量守恒和准动量守恒。 光子与晶体中声子的相互作用 光子与晶体的相互作用 光子吸收或发射声子 非弹性散射 “+”表示吸收一个声子 “-”表示发射一个声子