Vật lí chất rắn

CHƯƠNG 3:
DAO ĐỘNG MẠNG TINH THỂ
(Tiếp theo)
Nhóm 3
3.1.3. Dao động mạng một chiều, hai nguyên tử
Xét trường hợp đơn giản nhất:
Chỉ xét ảnh hưởng của 2 nguyên tử nằm cạnh về hai phía
Chỉ xét trường hợp khoảng cách giữa 2 nguyên tử khác loại là  ( cùng loại là 2)
Dao động mạng một chiều, hai nguyên tử
 
Dao động mạng một chiều, hai nguyên tử
 
Dao động mạng một chiều, hai nguyên tử
 
Dao động mạng một chiều, hai nguyên tử
Trong nhánh âm hai nguyên tử khác loại dao động gần như đồng pha nhau giống như sự lan truyền của sóng âm thanh.

Trong nhánh quang 2 nguyên tử khác loại dao động gần như ngược pha nhau. Đáng chú ý là nếu 2 nguyên tử khác loại là 2 ion trái dấu( VD: NaCl) thì một sự dao động ngược pha như trên sẽ làm thay đổi moomen lưỡng cực điện của ô cơ sở và thường tích cực về mặt quang học.
Dao động mạng một chiều, hai nguyên tử
Lưu ý:

Các dao động với tần số nằm trong vùng cấm không thể lan truyền trong mạng tinh thể được

Nói một cách khác, khi w nằm trong vùng cấm thì chỉ có các giá trị ảo của q thỏa mãn các phương trình chuyển động

Sự xuất hiện của vùng cấm đối với w ở đây hoàn toàn tương tự với việc có các vùng năng lượng cấm đối với chuyển động của điện tử trong tinh thể
NHẬN XÉT
Đồ thị của ?+ và ?- cho thấy:
+ Dối với nghiệm ?- :
q ? 0: ?-(q) ? q ? dao dộng â�m học (vì nó tuong tự như dao dộng sóng dài trong môi truờng liên tục đàn hồi)
? Nhánh âm
+ Đối với nghiệm ?+:
Khi q ?? 0: nhánh ?+ nằm xa nhánh ?-
Khi q ?tăng: nhánh ?+ tiến gần nhánh ?-
? dao dộng quang học ? Nhánh quang
 
Nếu thay đổi khối lượng nguyên tử sẽ làm xuất hiện các biên mới của vùng tại điểm ?
Tương tự nếu xét mạng dao động một chiều gồm 3 nguyên tử:
M1 ? M2 ? M3 thì ta sẽ có 3 nhánh dao động:
Khi qua các biên này tần số thay đổi một cách gián đoạn tạo thành một khe .
3.1.4. Dao động mạng ba chiều, hai nguyên tử
Khi xét dao động mạng tinh thể với các nguyên tử có số bậc chuyển động tự do lớn hơn 1 thì sẽ xuất hiện khái niệm phân cực.

Khi số nguyên tử của nền tinh thể không phải là 1 mà là 2 thì ta sẽ có không phải chỉ 1 mà là 2 nhánh dao động( âm và quang)
Nếu xét dao động của mạng 3 chiều 2 nguyên tử chung thì so với trường hợp trên sẽ có các thay đổi:
Dao dộng của 1 nguyên tử trỏ thành dao động của cả một mặt phẳng nguyên tử(cùng loại)
Hiện tượng phân cực phức tạp hơn

Mở rộng ra cho trường hợp dao động của mạng tinh thể vơi s nền gồm s nguyên tử, lúc đó t có tổng cộng 3s kiểu dao động:
Ba sóng âm
3(s-1) sóng quang
Dao động mạng ba chiều, hai nguyên tử
BẢNG 3.1: Tóm lược quá trình xét dao động mạng tinh thể
CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE
!!!!!....