НУЛЕВЫ́Е КОЛЕБА́НИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
НУЛЕВЫ́Е КОЛЕБА́НИЯ в твёрдом теле, квантовомеханич. движение частиц твёрдого тела при темп-ре Т=0 К. Согласно классич. описанию, в основном состоянии (Т=0 К) все структурные элементы (атомы, ионы) твёрдого тела покоятся в точках, соответствующих устойчивому равновесию. В кристалле это атомы, точно локализованные в узлах кристаллич. решётки. Движение атомов в кристалле можно рассматривать как совокупность независимых гармонич. колебаний (мод) с разными частотами ω_i. В квантовой теории каждой моде соответствует осциллятор, уровни энергии которого ℰ_n^i=(n_i+1/2) \hbar \omega_i (i – номера разл. мод, n_i – номера возбуждённых состояний осцилляторов, ℏ – постоянная Планка). Энергия Н. к. для каждой моды соответствует значениям n_i=0, а суммарная энергия Н. к. системы есть энергия основного состояния системы.
Н. к. с большой амплитудой оказывают существенное влияние на свойства системы при низких темп-pax. Напр., для Не амплитуда Н. к. сравнима с расстоянием между частицами, что приводит к отсутствию кристаллизации при нормальном давлении, даже при Т=0 К (см. Гелий жидкий, Квантовая жидкость), и к особенностям кристаллич. фазы при высоких давлениях (см. Гелий твёрдый, Квантовый кристалл). При конечных темп-pax роль Н. к. определяется из сравнения амплитуды Н. к. с амплитудой тепловых колебаний в системе. Н. к. влияют на значение параметра порядка системы в основном состоянии и иногда полностью определяют структуру дальнего порядка в низкотемпературных фазах. Для низкоразмерных систем они могут вообще разрушить дальний порядок при низких температуpax.
Лит. см. при ст. Динамика кристаллической решётки.