КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ

КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ один
из осн. видов внутр. движений твёрдого" тела, при к-ром составляющие
его частицы (атомы или ионы) колеблются около положений равновесия - узлов
кристаллич. решётки. К. к. р., напр., в виде стоячих или бегущих звуковых
волн возникают всякий раз, когда на кристалл действует внешняя сила, изменяющаяся
со временем. Однако и в отсутствие внешних воздействий в кристалле, находящемся
в тепловом равновесии с окружающей средой, устанавливается стационарное
состояние колебаний, подобно тому как в газе устанавливается стационарное
распределение атомов или молекул по скорости их по ступательного движения.

Характер этих колебаний зависит от
симметрии кристалла, числа атомов в его элементарной ячейке, типа
химической
связи, а также от вида и концентрации дефектов в кристаллах.
Смещения
и атомов в процессе колебаний тем больше, чем выше температура,
но они гораздо меньше постоянной решётки вплоть до температуры плавления,
когда твёрдое тело превращается в жидкость. Силы, которые стремятся удержать
атомы в положениях равновесия, пропорциональны их относит, смещениям так,
как если бы они были связаны друг с другом пружинками (рис. 1). Представление
кристалла в виде совокупности частиц, связанных идеально упругими силами,
наз. гармоническим приближением.

Рис. 1. Представление объёмноцентрированного
кубического кристалла в виде совокупности частиц с массой т, связанных
друг с другом пружинами с жёсткостями Y

В кристалле, состоящем из N элементарных
ячеек по n атомов в каждой, существует 3nN -б типов простейших
колебаний в виде стоячих волн, наз. нормальными (либо собственными)
колебаниями,
или модами. Их число равно числу степеней свободы у совокупности частиц
кристалла за вычетом трёх степеней свободы, отвечающих поступательному,
и трёх - вращательному движению кристалла как целого (см. Степеней свободы
число). Числом 6 можно пренебречь, т. к. 3nN - величина

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я