• Wikisun
Layihə çərçivəsində Wikipedia platformasına əlavə olunan məqalə sayı
1
2
5
5
fonon

Fonon

Fonon - Kristal strukturları və digər sərt cisimlərdə atom və ya molekulların vibrasiyalarının kollektiv kvant mexaniki təsviri. Mahiyyəti Yəni, fononlar atomların və ya molekulların vibrasiyalarının kəmiyyət əsaslı təsviri kimi nəzərdən keçirilir. Onlar elektromaqnit dalğaları kimi enerjini daşımırlar, lakin bu vibrasiyalar və onların enerjiləri başqa bir formada, yəni istiliyin keçirilməsi və müxtəlif materialların termodinamik xüsusiyyətləri ilə əlaqəli olaraq, sərt cisimlərdə mühüm rol oynayır. Fononlar bir növ kollektiv vibrasiyanın kvant mexanikasıdır və materialların istilik keçiriciliyini, səs sürətini və digər termodinamik xüsusiyyətlərini başa düşmək üçün vacibdir. Tarix Fonon anlayışı 1930-cu illərin əvvəllərində ortaya çıxmışdır. Onun adı, yunanca "phonos" (səs) sözündən götürülmüşdür və bu, onun səs dalğaları ilə əlaqəsini ifadə edir. İlk olaraq, fiziklər kristal strukturlarında atomların vibrasiyalarını başa düşmək istəyərkən, bu vibrasiyaların kvant mexanikası ilə modelləşdirilməsi ideyasını ortaya qoymuşdular. 1932-ci ildə Niels Bohr və digər fiziklər, kristaldakı atomların vibrasiyalarının "səs dalğaları" kimi qəbul edilə biləcəyini göstərdilər və onların bu vibrasiyalarını kvant mexanikası ilə izah etməyə başladılar. Sonra isə, bu vibrasiyaların kvant mexanikası ilə təsviri, fononların konsepsiyasını meydana gətirdi. Xüsusiyyətlər Fononlar əsasən iki növə ayrılır: akustik fononlar və optik fononlar. Hər bir fonon bir çox özəlliklərlə xarakterizə olunur, bunlar arasında enerjisi, impulsu və dalğa uzunluğu daxildir. Fononların bu xüsusiyyətləri kristal strukturlarının növünə, həmçinin təzyiq və temperatur kimi xarici şəraitlərə görə dəyişə bilər. Akustik fononlar, kristalda atomların səs dalğası kimi hərəkət etməsini təmin edən fononlardır. Bu vibrasiyalar kristal boyunca sıxılma və genişlənmə şəklində yayılır. Akustik fononların enerjisi, kristaldakı atomların hərəkətinin sürəti ilə əlaqəlidir və onlar sıxlıq dalğalarının ötürülməsi üçün əsas rol oynayırlar. Akustik fononlar, temperatur artdıqca daha çox yaranır və kristalda istilik keçiriciliyi ilə sıx bağlıdır. Optik fononlar, atomların bir-birinə qarşı hərəkət etdiyi vibrasiyalardır və əsasən elektromaqnit dalğalarına bənzər davranış göstərirlər. Onlar əsasən bir materialın elektrik xassələrini təmsil edir və optik materiallarda enerji ötürülməsi ilə əlaqəlidir. Optik fononlar, adətən yüksək enerji səviyyəsinə malikdirlər və elektronlarla qarşılıqlı təsirə girərək optik xüsusiyyətləri dəyişdirə bilirlər. Fononların enerjisi onların dalğa uzunluqları və tezlikləri ilə əlaqəlidir. Fononlar kvant mexanikasında yaranan bir "boş yer" və ya "külli boşluq" kimi təsvirdəki nəzəri obyektlərə bənzəyirlər. Enerji səviyyələri sıxlıqla bağlıdır və fononların qarşılıqlı təsirində materialların istisi, elektrik və optik xüsusiyyətləri müəyyən edilir. Enerji və impuls arasında əlaqə, Planck və Debye qanunlarına əsaslanır. Fononlar qeyri-ekzotik davranışları ilə də tanınır. Məsələn, fononlar yüksək temperaturda daha çox aktiv olur və bu, materialın istilik keçiriciliyini artırır. Bununla yanaşı, fononlar təkcə istilik ötürülməsi ilə bağlı deyil, həm də materialların elektrik və optik xassələrinə təsir edirlər. Fononlar materialların istilik keçiriciliyini başa düşmək üçün vacibdir. Sərt cisimlərdə atomlar arasındakı istilik enerjisi fononlar vasitəsilə ötürülür. Bu, materialın istilik keçiriciliyini və enerji transferini təsir edir. Məsələn, yüksək temperaturda fononların intensivliyi artır, bu isə daha çox istilik enerjisinin ötürülməsi ilə nəticələnir. Fononlar həmçinin materialın səs sürətini və başqa mexaniki xassələrini də təsir edir. Fononlar elektromaqnit sahələri ilə qarşılıqlı təsir göstərir. Məsələn, optik fononlar elektronlarla qarşılıqlı təsir edərək materialın optik xüsusiyyətlərini dəyişdirə bilər. Elektronların və fononların qarşılıqlı təsiri materialın elektrik və optik xassələrini müəyyən edən əsas mexanizmlərdən biridir. Fononlar həmçinin elektronların hərəkətini də təsir edə bilər, çünki yüksək tezlikli fononlar elektronların enerjisini dəyişdirə bilər.


İstinadlar

Tarix : 13 yanvar 2025


Əksi qeyd olunmayıbsa, bu məzmun CC BY-SA 4.0 çərçivəsində yayımlanır.