聲子對晶體比熱容的貢獻稱為晶格比熱容,記為Clat
基本介紹
- 中文名:聲子比熱容
- 外文名:lattice heat capacity
- 套用學科:固體物理
- 符號:Clat
定義,推理過程,聲子模能量,簡正模的計算方法,計算態密度的模型,
定義
定容熱容定義為
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由晶體中聲子溫度為τ時的所有聲子模能量的總和,可以求得聲子對晶體比熱容的貢獻。
推理過程
聲子模能量
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求和指標分別為波矢K和極化模指標p,式中〈nK,p〉表示平衡情況下波矢為K、極化模為p的聲子占有數。根據普朗克分布函式,
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簡正模的計算方法
具有不同頻率ωK,p的諧振子集合的熱平衡能量為
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用積分代替對K的求和,假定在ω~ω+dω頻率範圍內晶體具有給定極化模為p的振動模式數是Dp(ω)dω,於是上述能量便為:
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通過上式對溫度求微分可以給出晶格比熱容的表達式。令
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D(ω)為單位頻率間隔內的模式數目,稱為模式密度,也稱態密度。
計算態密度的模型
分別有德拜模型和愛因斯坦模型。