聲子模式的線寬(linewidth)有什麼物理意義?它的大小反映了晶體的哪些性質?

時間 2021-06-03 12:41:29

1樓:

線寬是自能的虛部,它決定了粒子的壽命,也就是平均看來,在多長時間內,粒子會被各種機制散射。

而粒子壽命與粒子能量有不確定性關係

所以,當乙個粒子的壽命不是無窮大的時候,它的能譜天然就會出現展寬。至於散射出現的原因,可以是多種多樣的。對於聲子,一般有雜質/光子/電子/聲子等原因造成散射,通過研究不同的散射原因,我們可以得到材料的各類性質。

2樓:

完美的正弦波其在頻率空間的影象,就是對波形進行傅利葉變換。此時線寬為0,這就是對應完美晶格的狀況。

當晶格發生畸變,正弦波也變得不夠完美,此時局域波長變大或變小,變換到頻域後,就體現為除了有原來的主頻率之外,還有一系列的比原來頻率稍高或稍低的部分。這就是展寬的意義。

既然展寬是晶格畸變造成的,自然溫度越高無序運動越強,就越不容易保持完美的波形。此外如果出現雜質原子,那麼這個原子的振動頻率和其它的原子不一樣,同樣會造成正弦波波形的缺陷,導致展寬。同樣晶體中的各種空位,層錯,也會導致展寬。

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注:這裡的頻率指的是空間頻率,在單位長度下的波峰的數目,類似波矢。