Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 61 стр.

UptoLike

Составители: 

60
0
qxр
х
= , где q - заряд иона, а
0
x - смещение иона из центральной
позиции. В случае, когда ион находится в левой потенциальной
яме,
0
qxр
х
= . При наличии электрического поля
напряженностью
ЕЕ
х
= потенциальные ямы перестают быть
эквивалентными. Поскольку потенциальная энергия диполя во
внешнем поле
EpW
r
r
= , то правая яма становится более
глубокой. Вероятность пребывания в ямах можно найти,
используя распределение Больцмана
[
]
TWсw /exp
=
, (5.15)
где
с находится их условия нормировки.
Среднее значение единственной отличной от нуля
компоненты дипольного момента ячейки
х
р находится по
формуле
пл
пплл
х
ww
wрwр
р
+
+
= , (5.16)
где
)(пл
р и
)(пл
w - значение проекции дипольного момента и
вероятность нахождения в левой и правой ямах соответственно.
После подстановки (5.15) в (5.16) и разложения экспонент в ряд
Тейлора по малому параметру
W/T вплоть до первых
неисчезающих членов получаем закон Кюри для статической
поляризуемости.
Т
Еqх
р
лок
х
2
0
)(
=
, (5.17)
или
Т
qх
о
ориент
0
2
)(
)0(
ε
α
= . (5.18)
Здесь мы впервые получили существенную температурную
зависимость поляризуемости. При понижении температуры
ориент
α
неограниченно возрастает, что, как будет показано ниже,
ведет к фазовому переходу.
Найдем теперь частотную зависимость
)(
ω
α
ориент
. Учтем
при этом, что динамика
х
р в данном случае носит
                                   60

 р х = qx0 , где q - заряд иона, а x0 - смещение иона из центральной
позиции. В случае, когда ион находится в левой потенциальной
яме,      р х = − qx0 .   При      наличии          электрического  поля
напряженностью Е х = Е потенциальные ямы перестают быть
эквивалентными. Поскольку           потенциальная энергия диполя во
                            rr
внешнем поле W = − pE , то правая яма становится более
глубокой. Вероятность пребывания в ямах можно найти,
используя распределение Больцмана
                             w = с exp[− W / T ],                  (5.15)
где с находится их условия нормировки.
       Среднее значение единственной отличной от нуля
компоненты дипольного момента ячейки р х находится по
формуле
                                    р w + рп wп
                             рх = л л                 ,            (5.16)
                                      wл + wп
где р л(п ) и wл(п ) - значение проекции дипольного момента и
вероятность нахождения в левой и правой ямах соответственно.
После подстановки (5.15) в (5.16) и разложения экспонент в ряд
Тейлора по малому параметру W/T вплоть до первых
неисчезающих членов получаем закон Кюри для статической
поляризуемости.
                                      ( qх0 ) 2 Е лок
                                рх =                    ,          (5.17)
                                            Т
или
                                           ( qхо ) 2
                            αориент (0) =             .            (5.18)
                                             ε 0Т
       Здесь мы впервые получили существенную температурную
зависимость поляризуемости. При понижении температуры
αориент неограниченно возрастает, что, как будет показано ниже,
ведет к фазовому переходу.
       Найдем теперь частотную зависимость α ориент (ω ) . Учтем
при этом, что динамика               рх    в данном случае носит