Физика твердого тела. Полупроводники, диэлектрики, магнетики. Морозов А.И. - 69 стр.

UptoLike

Составители: 

68
Здесь мы использовали предположение, что )(
3
tu =0, которое
справедливо при
х
0
=0 в силу симметрии смещений атома вправо
и влево.
Если
)(3
2
tu
βα
+ >0, (5.26)
то существует только одно значение
х
0
, удовлетворяющее
условию равновесия
0
0
=
x
V
. Это значение х
0
=0. Как известно из
I, §4.4 при
D
T
θ
>>
T
T
M
m
atu
D
e
θ
22
~)( , (5.27)
где
e
m - масса электрона, Ммасса иона,
D
θ
- температура
Дебая.
С понижением температуры при
Т=Т
с
знак неравенства
(5.26) меняется на противоположный. При этом равновесие в
точке
х
0
=0 из устойчивого становится неустойчивым, а
устойчивому положению равновесия теперь отвечают значения
β
βα
)(3
2
0
tu
x
+
±=
. При дальнейшем понижении
температуры величина
х
0
ведет себя как изображено на рис.5.5.
Ниже
Т
с
положения равновесия атомов во всех ячейках
оказываются смещенными в одну сторону и симметрия
кристаллической решетки понижается.
Такой структурный фазовый переход называется фазовым
переходом типа смещения, а величина смещения
х
0
играет роль
параметра порядка для этого фазового перехода второго рода.
Все это справедливо, если
Т
с
>
D
θ
. В противном случае
оценка (5.27) уже не применима,
M
m
atu
e
22
~)(
, то есть
выходит на значение, определяемое нулевыми колебаниями
кристаллической решетки. В результате неравенство (5.26)
остается справедливым вплоть до
Т=0, никакого фазового
                                    68

Здесь мы использовали предположение, что u 3 (t ) =0, которое
справедливо при х0=0 в силу симметрии смещений атома вправо
и влево.
     Если
                         α + 3β u 2 (t ) >0,          (5.26)
то существует только одно значение х0, удовлетворяющее
                     ∂V
условию равновесия         = 0 . Это значение х0=0. Как известно из
                     ∂x0
I, §4.4 при T >> θ D
                                    me T
                     u 2 (t ) ~ a 2        ∝T ,               (5.27)
                                     M θD
где me - масса электрона, М – масса иона, θ D - температура
Дебая.
      С понижением температуры при Т=Тс знак неравенства
(5.26) меняется на противоположный. При этом равновесие в
точке х0=0 из устойчивого становится неустойчивым, а
устойчивому положению равновесия теперь отвечают значения
           α + 3β u 2 ( t )
x0 = ± −                      .   При    дальнейшем     понижении
                  β
температуры величина х0 ведет себя как изображено на рис.5.5.
Ниже Тс положения равновесия атомов во всех ячейках
оказываются смещенными в одну сторону и симметрия
кристаллической решетки понижается.
     Такой структурный фазовый переход называется фазовым
переходом типа смещения, а величина смещения х0 играет роль
параметра порядка для этого фазового перехода второго рода.
     Все это справедливо, если Тс>θ D . В противном случае
                                                  me
оценка (5.27) уже не применима, u 2 (t ) ~ a 2       , то есть
                                                  M
выходит на значение, определяемое нулевыми колебаниями
кристаллической решетки. В результате неравенство (5.26)
остается справедливым вплоть до Т=0, никакого фазового