晶格動力學英文解釋翻譯、晶格動力學的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 lattice dynamics
分詞翻譯:
晶格的英語翻譯:
crystal lattice
【計】 crystal lattice
【化】 crystal lattice; lattice
動力學的英語翻譯:
dynamics; kinetics
【化】 dynamics; kinetics
【醫】 dynamics; kinetics
專業解析
晶格動力學(Lattice Dynamics)是固體物理學中研究晶體内部原子或離子在其平衡位置附近振動行為及其相關性質的分支學科。該術語由兩部分構成:
-
晶格 (Lattice):
- 漢語釋義:指構成晶體的原子、離子或分子在空間周期性規則排列形成的點陣結構。它是晶體材料區别于非晶體的核心特征。
- 英語對應:Crystal Lattice。指由點(格點)在三維空間周期性無限排列構成的框架,每個格點代表晶體結構的一個基元(原子、離子或分子群)。
-
動力學 (Dynamics):
- 漢語釋義:指物體運動狀态隨時間變化的規律,涉及力、質量、速度、加速度等物理量。
- 英語對應:Dynamics。在物理學中特指力學的一個分支,研究物體在力作用下的運動。
綜合定義:
晶格動力學研究的是組成晶體的粒子(原子、離子)在其晶格格點平衡位置附近進行熱振動(微振動)的規律、模式及其對晶體宏觀物理性質的影響。這些振動不是獨立的,而是通過粒子間的相互作用力(化學鍵)強烈耦合在一起,形成各種集體振動模式。核心研究對象包括:
- 晶格振動模式 (Lattice Vibration Modes):如聲學支(Acoustic branches)和光學支(Optical branches)格波。聲學支描述原胞内原子同向運動,與聲波傳播相關;光學支描述原胞内原子反向運動,常與紅外光吸收相關。
- 聲子 (Phonon):晶格振動的能量量子化單元,是晶格集體振動的準粒子描述。聲子概念是理解晶格熱容、熱傳導、電導率(尤其在半導體和絕緣體中)等現象的基礎。
- 熱力學性質:如晶體的比熱容(熱容)。愛因斯坦模型和更精确的德拜模型就是基于晶格動力學理論來解釋固體熱容隨溫度變化的規律。
- 晶體穩定性與相變:晶格振動的頻率和振幅與晶體的結合能、彈性常數相關,強烈的振動(如高溫下)可能導緻晶體結構失穩,發生相變。
- 光譜響應:晶格振動(特别是光學支振動)與電磁波(如紅外光、拉曼光)相互作用,産生特征吸收或散射光譜,是材料結構分析的重要手段。
權威參考文獻來源:
- 經典教材:黃昆, 韓汝琦. 《固體物理學》. 高等教育出版社. (詳細闡述晶格振動理論、格波、聲子概念及熱性質)
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC):Gold Book 對 Crystal Lattice 和 Lattice Dynamics 的定義 (訪問 IUPAC Gold Book 搜索相關術語)。
- 美國物理學會 (APS):Physical Review 期刊及 Reviews of Modern Physics 上的綜述文章是晶格動力學研究的前沿來源 (例如搜索關鍵詞 "phonon", "lattice vibration")。APS 物理術語表也提供标準定義 (參見 APS Physics)。
- Springer Materials:材料科學數據庫,包含詳盡的晶格動力學數據、模型和理論解釋 (參見 Springer Materials)。
網絡擴展解釋
晶格動力學是固體物理學的重要分支,主要研究晶體中原子的振動模式、相互作用及其對材料物理性質的影響。以下是其核心内容的綜合闡述:
1.定義與基本概念
晶格動力學以晶體中原子或分子圍繞平衡位置的周期性振動為核心研究對象,分析振動頻率、模式及其與熱學、聲學、光學等性質的關聯。晶體結構的周期性排列(如晶胞、空間群對稱性)為振動分析提供了幾何基礎。
2.理論基礎
- 經典力學視角:通過牛頓第二定律建立原子間作用力與位移的關系,推導振動方程,得到聲子(晶格振動的量子化能量單元)的色散關系。
- 量子力學視角:引入哈密頓算符描述振動能量量子化,解釋熱容、熱傳導等現象中的量子效應。
3.研究内容
- 振動譜分析:包括單原子/雙原子晶格的振動模式,各向異性對聲子傳播的影響。
- 聲子機制:研究聲子散射(如缺陷、雜質引起的散射)對熱導率、電導率的調控作用。
4.應用領域
- 材料設計:優化金屬、陶瓷、半導體的力學與熱學性能。
- 能源與環境:提升熱電材料效率,分析礦物熱物理性質。
- 基礎研究:揭示超導、磁性等宏觀現象的微觀機制。
5.重要性
作為連接微觀原子運動與宏觀物性的橋梁,晶格動力學為理解材料的結構-性能關系提供理論支撐,推動新材料開發與技術創新。
如需更深入的數學模型(如聲子譜計算)或具體案例,可參考課件中的詳細推導。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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