Cтраница 4
В кристаллах, состоящих из атомов, единственными возможными колебаниями являются колебания кристаллической решетки. Однако если кристалл содержит молекулярные группировки, так что взаимодействия внутри группы оказываются сильнее взаимодействий между группами, то можно выделить два типа колебаний: внутренние, связанные с движениями атомов в пределах группы, и внешние, или колебания кристаллической решетки, возникающие при относительных смещениях групп. Поскольку в колебаниях решетки участвуют большие массы, а межмолекулярные силы сравнительно слабы, соответствующие частоты должны находиться ниже частот внутренних колебаний. Вращение изолированной молекулы преобразуется в кристалле в повороты относительно равновесной ориентации, тогда как трансляциям свободной молекулы в кристалле соответствуют колебания относительно положения равновесия. Эти типы колебаний кристаллической решетки называются либрационными ( или вращательными) и трансляционными соответственно. Либрационные колебания имеют, как правило, более высокие частоты и большие интенсивности, чем трансляционные. [46]
![]() |
Кубическая перовскитовая структура титаната бария. [47] |
При возбуждении пьезоэлектрического цилиндра на резонансной частоте радиальной моды колебаний возникают радиальные, продольные и сдвиговые колебания кристаллической решетки. [48]
Для каждого класса кристаллов перечислены неприводимые представления активных в спектре КР колебаний кристаллической решетки. Если после обозначений неприводимых представлений в скобках даны символы х, у, z, то колебание активно также в ИК-спектре и указываются направления поляризации. [49]
Изложенные выше представления составляют основу так называемого гармонического приближения в теории колебаний кристаллической решетки. Одним из важнейших предположений ( в рамках этого приближения) является допущение о квазиупругом характере сил межатомного взаимодействия в кристалле. [50]
Выражение (1.30) показывает, что при любой температуре Т полная энергия колебаний кристаллической решетки представляет собой сумму энергий, распределенных по различным нормальным колебаниям. Используя общую колебательную энергию кристалла g, можно рассчитать теплоемкость решетки и другие ее термодинамические свойства. [51]
Все сказанное в § § 69, 70 о свойствах спектра классических колебаний кристаллической решетки, полностью переносится ( с соответствующим изменением терминологии) на энергетический спектр фононов-зависимость их энергии от квазиимпульса. В частности, энергетический спектр фононов е ( р) имеет 3v ветвей, в том числе три акустические ветви. Рассмотренная в § 70 плотность числа колебаний становится теперь плотностью числа квантовых состояний фононов. [52]