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文档简介

1、晶格的热传导晶格的热传导 如果在晶体中存在温度梯度能流密度 单位时间内通过单位面积的热能 不考虑电子对热传导的贡献,晶体中的热传导主要依靠声子来完成 为晶体的热导系数 固体中存在温度梯度时,“声子气体”的密度分布是不均匀的 这些声子通过和晶体中其它声子发生碰撞,总使得温度较低的区域具有同样的“声子”密度 因而“声子”在无规则运动的基础上产生定向运动 声子的扩散运动,相应的热量从晶体较高温度区域传到温度较低区域 温度较高的区域将有产生较多的振动模式和具有较大的振动幅度,即有较多的声子被激发,“声子”密度高 单位体积热容量,高温下可以看作常数为晶体的热导系数,仿照理想气体的扩散方程,可以得到 声子

2、的速度,可以简化为固体中的声速,受温度影响不大 声子的平均自由程,密切依赖于温度决定了晶体的热导系数 简谐近似下,声子无相互作用,不碰撞,无法达到统计平衡状态。非简谐近似下,声子有相互作用,三次方项对应三声子碰撞过程(page145图),四次方项对应四声子碰撞过程,声子不断的产生或者湮灭,最后达到热平衡。声子的碰撞声子的碰撞规律(三声子碰撞过程)U过程有热阻效应 (page145)高温极限下低温极限下U过程有热阻效应 (page145),必须有短波参与才有可能发生,一般短波对应的是高能波,温度降低短波声子迅速减小,自由程迅速增大。但是最大等于晶体的线度第一、第二和第三布里渊区 每个布里渊区经过适当的平移之后和第一布里渊区重合 正负离子相对运动位移产生的极化和宏观电场产生的附加极化代入和下式比较得到对应的介电常数 正负离子相对运动位移产生的极化和宏观电场产生的附加极化其中其中实部取极限能对应于虚部

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