Составители:
Рубрика:
(см. разд.
5.5), или звуковыми волнами. Это "колебательные кванты"
кристалла, которые, как и все прочие кванты, могут быть охарактеризо-
ваны волновым вектором (т.е. и импульсом, и длиной волны) и энерги-
ей. Энергии фононов малы, порядка 0,01 эВ и меньше.
Наличие колебаний порождает два эффекта:
-
Сам факт некоторой неопределенности в расположении атомов
в пространстве (зависящей от амплитуды колебаний и, следовательно,
от температуры) приводит к частичному взаимному гашению рассеян-
ных лучей и в направлениях, для которых выполняются соотношения
(5.2.11), (5.2.12). Это приводит к уменьшению интенсивности дифрак-
ционной картины, экспоненциально зависящему от температуры. Соот-
ветствующий множитель называется
фактор Дебая-Уоллера [5].
-
Рассеяние на фононах. Предположение о том, что волна взаи-
модействует одинаково со всеми атомами кристалла не верно даже для
слабо затухающих излучений, таких, как нейтроны и рентгеновские
кванты. Она ослабевает по глубине кристалла, ослабевает и вклад ато-
мов в формирование суммарного импульса отдачи. В результате в кри-
сталле в решетке возникает (или исчезает) квант колебаний, фонон. На
это все-таки затрачивается (или потребляется от исчезнувшего фонона)
некоторая энергия, порядка 0,01 эВ. Для рентгеновского кванта, имею-
щего собственную энергию в несколько кэВ, это изменение энергии
пренебрежимо мало, но для нейтронов, с энергией доли эВ, оно сущест-
венно и легко может быть измерено. Если условия эксперимента (энер-
гии и направления падающего и дифрагированного лучей) известны, то
направление, величина полученного импульса отдачи (импульса фоно-
на) и энергия рождающегося (поглощаемого) фонона могут быть опре-
делены. Так может быть измерен закон дисперсии фононов и рассеяние
тепловых нейтронов – один из эффективных методов его изучения [
5].
4. Наблюдать дифракционную картину от объема можно только в
том случае, если волна относительно слабо взаимодействует с кристал-
лом. Для дифрагированной волны выполняются все те же условия воз-
никновения дифракционных максимумов, что и для падающей. Если
волна возникла в кристалле (например, мы возбудили один из электро-
нов проводимости кристалла в некоторое новое состояние) и эффектив-
ность ее взаимодействия с узлами решетки велика (у электрона
действительно велика, т.к. он имеет заряд), то при выполнении условий
(5.2.11) интенсивности волн "прямых" и "дифрагированных" окажутся
32
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
