离子晶体的长光学波实验方法局域振动.pptxVIP

离子晶体的长光学波实验方法局域振动;第一个方程是决定离子相对振动的动力学方程;三、长光学波振动的原子理论;四、离子晶体的光学性质;五、极化激元;黄昆在1951年首先提出了这个概念, 并且对这种耦合模的性质进行了系统的分析;同时写出描写光波的麦克斯韦方程组和晶格振动的唯象方程;代入得到;有两种情况;(2) 横波;将 代入得到;这里的解是考虑了格波与电磁波的耦合;低频电磁波;高频电磁波;在中间区域，耦合很强，出现的是电磁波与格波的混合模式;LST 关系;§3-6 确定晶格振动谱的实验方法;动量为 p、能量为 E = p2/2Mn 的中子流入射到样品上, 由于中子仅仅和原子核之间有强的相互作用, 因此它可以毫无困难地穿过晶体, 而以动量 p′、能量 E′ = p′2/2Mn 射出;?q 称为声子的准动量;另一方面, 由于晶格平移对称性与完全的平移对称性相比, 对称性降低了, 因而变换规则与动量守恒相比, 条件变弱了, 可以相差 ?Gn ;固定入射中子流的动量 p (和能量 E), 测量出不同散射方向上散射中子流的动量 p′(即能量 E′), 根据能量和准动量守恒关系确定出格波的波矢 q 以及能量 ?ω(q) ;早期的反应堆中子流密度太小使实验工作受到很大限制, 高通量的中子反应堆 (流量高于1014 cm-2 s-1) 比较普遍后, 这种方法才取得了许多有意义的结果;但中子的非弹性散射也有局限性, 例如固态氦-Ⅲ, 氦-Ⅲ 的原子核对中子有很大的俘获截面, 而形成氦-Ⅳ, 因而无法获得它的中子衍射谱;散射过程要满足能量守恒和准动量守恒,对于一级谱（单声子过程）有;但由于一般可见光范围, |k| 只有 量级, 因此相互作用的声子的波数 |q| 也是在 的量级;当光与声学波相互作用, 散射光的频率移动 |ω′-ω| 很小, 大约在 107 -3×1010 Hz, 称为布里渊散射;也可以利用 X射线的散射, 测定晶格振动谱, 其原理是相同的;§3-7 局域振动;如果杂质原子比所替代的原子质量轻时, 即M ′ M, 就会出现新的局域振动, 其频率 ωI 比原来格波振动的最高频率 ωm 更高;定义;当杂质原子比所替代的原子质量重时, 即 M′ M, 将会出现共振模, 这是一种准局域的振动;如果晶体原胞中有???于一个原子, 格波振动就不仅有声学支, 还有光学支, 它们分别形成频带, 在频带之间可能有带隙, 或者称之为频隙;当杂质原子替代 M2 原子（重的）位置时， 若 M ′ M2 也会出现隙模, 若 M ′ M2 则出现共振模;在实际晶体中局域的或准局域的振动模都曾有多方面的实验验证, 这些局域振动的频率在红外光的频率范围, 存在有红外吸收;感谢您的欣赏