НУЛЕВЫ́Е КОЛЕБА́НИЯ

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.