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  • 1 # daazhu1

    w是晶格振動的角頻率,k是晶格振動的波向量;w=w(k)是k的函式,dw(k)/dk是晶格振動的傳播群速度vg(k),如果vg(k)是一個常函式,則說lattice vibration(格波)沒有色散;

    單原子鏈的lattice vibration的聲學支為:w(k)=(4C/M)^(1/2)|sin(Ka/2)|

    而無色散情況,w(k)=vg*k;(這個線性函式與上面的函式相切於k=0)

    因為通常情況下晶體的尺寸L是遠大於晶格常數a的,在k空間每個晶格振動模式的間隔為(△k):

    2π/L

    所以k可以認為是連續取值的;

    這樣透過得知k的增量dk,除以單個模式的增量(2π/L),我們就能夠算出在這一增量空間中(dk)的模式數量了;

    一維情況下,|k|一定時,增加dk,有正和負兩個方向,增量範圍有2dk

    則其中的模式數為:

    N=2dk/(2π/L)=Ldk/π

    可見模式數與晶體的尺寸成正比,為了更直觀地反映晶格的結構性質,我們僅僅考慮單位尺寸的模式數,這樣:

    N=dk/π

    透過高數的鏈式法則,

    N=dw/π*(dk/dw)

    定義模式數在w維度上的密度函式g(w),則在w維度的增量範圍dw上的模式數為:

    N=g(w)dw=(π/vg(k))*dw

    g(w)=π/vg(k)

    這樣,透過比較兩種情況下的vg(k)形式,我們可以比較g(w)曲線

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