PHONON SPECTRAL ENERGY DENSITY IN METALSWITH THE CUBIC LATTICE STRUCTURE

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

This study derives an expression of spectral energy density of acoustic phonons, as well as introducing the basic properties of anharmonic phonons and deriving an expression of their spectral energy density. The description of the vibrations of the atoms of the crystal lattice to this day cannot be considered completely finished, despite the existence of the theory of heat capacity at a constant volume (Debye theory). Debye's theory perfectly explains the law of cubic increase in heat capacity with temperature at low values of the latter. However, at high temperatures, the Debye model seems insufficiently substantiated. In particular, it is not clear for what physical reasons the value of the critical frequency was introduced - the phonon frequency, above which their appearance is impossible. In addition, the spectral energy density of anharmonism phonons is not considered, although this information is extremely important. It is the spectral composition of the anharmonic phonons that is necessary for an objective description of the phonon-phonon interaction in a crystal. In this paper, the principles are stated on the basis of which the spectral energy density of phonons can be calculated. The consideration is carried out for a simple cubic crystal lattice.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Orlov

V. I. Zelenskiy

References

  1. Физическая акустика : в 7 т. Т. 3, Ч. Б. Динамика решетки / под редакцией У. Мэзона. - Москва : Мир, 1968. - 381 с. - Текст непосредственный.
  2. Павлов, Б. Л. Фононная теория твёрдых тел в гармоническом приближении / Б. Л. Павлов, В. Н. Белко ; Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. - Воронеж, 2010. - Деп. в ВИНИТИ 1.06.2010 № 411. - Текст : непосредственный.
  3. Павлов, Б. Л. Критика дебаевской теории теплоемкости твердых тел / Б. Л. Павлов, В. Н. Белко ; Воронежский государственный архитектурно-строительный университет. - Воронеж, 2012. - Деп. в ВИНИТИ 14.11.2012 № 420. - Текст : непосредственный.
  4. Рехвиашвили, С. Ш. Исследование влияния решеточного ангармонизма на теплоемкость алмаза, кремния и германия / С. Ш. Рехвиашвили, Х. Л. Кунижев. - Текст : непосредственный // Теплофизика высоких температур. - 2017. - Т. 55, Вып. 2. - С. 320-323.
  5. Рехвиашвили, С. Ш. Теплоемкость твердых тел фрактальной структуры с учетом ангармонизма колебаний атомов / С. Ш. Рехвиашвили. - Текст : непосредственный // Журнал технической физики. - 2008. -Т. 78, № 12. - С. 54.
  6. Ахмедов, Э. Н. О теплофизических свойствах молибдена при высоких давлениях / Э. Н. Ахмедов. - Текст : электронный // О теплофизических свойствах молибдена при высоких давлениях : электронный журнал. - 2018. - № 3. - С. 5. - URL: http://pti-nt.ru/ru/issue/publication/493-concerning-the-molybdenum-thermophysical-properties-at-high-pressures (дата обращения: 12.02.2020).
  7. Рехвиашвили, C. Ш. К вопросу о теплоемкости нанокристаллических веществ / С. Ш. Рехвиашвили. - Текст : непосредственный // Письма в журнал технической физики. - 2004. - Т. 30, Вып. 22. - С. 65-69.
  8. Магомедов, М. Н. О зависимости поверхностной энергии от размера и формы нанокристалла / М. Н. Магомедов. - Текст : непосредственный // Физика твердого тела. - 2004. - Т. 46, № 5. - С. 924-937.
  9. Аномальная теплоемкость наночастиц / В. Н. Лихачев, Т. Ю. Астахова, Г. А. Виноградов, М. И. Алымов. - Текст : непосредственный // Химическая физика. - 2007. - Т. 26, № 1. - С. 89-93.
  10. Жиральфуко, Л. Статистическая физика твердого тела / Л. Жиральфуко. - Москва : Мир, 1975. - 382 с. - Текст : непосредственный.
  11. Рейсленд, Дж. Физика фононов / Дж. Рейсленд. - Москва : Мир, 1975. - 396 с. - Текст : непосредственный. Рабинович, В. А.
  12. Краткий химический справочник / В. А. Рабинович, З. Я. Хавин. - Москва : Химия, 1978. - 392 с. - Текст : непосредственный.

Statistics

Views

Abstract: 22

Article Metrics

Metrics Loading ...

Dimensions

PlumX


Copyright (c) 2020 Orlov A.V., Zelenskiy V.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies