Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 89 стр.

       и для закона сохранения импульса:
                       r     r      r    r
                      hq1 + hq 2 = hq + hg   ,                            (2.13.8)
       где второй член справа в (2.13.8) определяет изменения импульса кристаллической ре-
       шётки. Если столкновение фононов не сопровождается передачей импульса решётке
                       r     r      r
                      hq1 + hq 2 = hq ,                                   (2.13.9)
       то закон сохранения импульса выполняется. Такие столкновения называются нормаль-
       ными ( N - процесс). В случае выполнения соотношения (2.13.8) – процесс называется
       процессом переброса ( U - процесс). Только благодаря таким процессам осуществляет-
       ся теплопроводность. Нормальные процессы не создают теплосопротивления, т.е. в
       таких процессах не происходит передача энергии от фононов решётке.
              Сформулируем ещё раз кратко суть «метода квазичастиц». В твёрдых телах воз-
       можны разные коллективные колебания структурных частиц. Этим физическим про-
       цессам, носящим волнообразный характер, квантовая теория сопоставляет кванты со-
       ответствующих возбуждений. Именно эти физические объекты получили название ква-
       зичастиц.
              Выясним происхождение этого названия и установим общие свойства квазичастиц.
              Главным отличием реальных частиц (электронов, протонов и т.д.) от квазичас-
       тиц состоит в том, что реальные частицы могут существовать и в вакууме.
              Квазичастицы – кванты возбуждённого состояния макросистемы – существуют
       только в объёме кристалла и не могут быть вынуты из него. Таким образом, кристалл
       является выделенной системой отсчёта для квазичастиц, а это означает, что принцип
       относительности Галилея не выполняется для квазичастиц.
              Выше мы рассмотрели свойства одной из квазичастиц – фонона. Было установле-
       но, что только в нормальных N – процессах выполняются и закон сохранения энергии, и
       закон сохранения импульса. Однако в прцессах переброса второй закон в системе фоно-
       нов уже не выполняется, часть количества движения от фононов передаётся кристалли-
       ческой решётке, причём это может происходить только определёнными порциями.
              У реальных свободных частиц ни энергия, ни импульс не зависят от направле-
       ния движения частицы. В этом проявляется однородность и изотропность свободного
       пространства.
              Периодическое расположение структурных частиц в кристалле вводит анизот-
       ропию в свойствах внутри кристалла. Это проявляется в периодической зависимости
       энергии и импульса квазичастиц от периода решётки и направления движения, в зави-
       симости энергии квазичастицы от её импульса. Эта зависимость называется законом
       дисперсии для данного сорта квазичастиц.
              Метод квазичастиц применим в том случае, когда можно принебречь взаимодей-
       ствием этих частиц и применять к квазичастицам понятие «идеальный газ», что суще-
       ственно упрощает энергетическое описание кристалла: энергия кристалла равна сумме
       энергий квазичастиц, сопоставляемых возбуждённому состоянию кристалла. Однако ряд
       явлений невозможно объяснить, не учитывая взаимодействия квазичастиц, например.
       все кинетические процессы обусловлены взаимодействием квазичастиц. (см. Гл.4, §7).
              До сих пор мы предполагали, что квазичастицы образуют идеальный газ, т.е. не
       испытывают силового взаимодействия друг от друга (но принцип Паули – это несило-
       вое взаимодействие!). Однако в действительности взаимодействие квазичастиц долж-
       но быть. Это проявляется в теплоёмкости, в существовании диффузии и теплопровод-
       ности. в столкновении друг с другом, что приводит к возникновению равновесного
                                                                                       89




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com