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声子谱，像这样光学支虚频严重的原因可能是什么
如题，这是算NpC的声子谱
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1.拉曼是只有gamma的光学支满足群对称性的几个有用。怎么判断晶格振动光谱学那本书上讲了。实在不行其实castep都给你做好了。2.同理，castep里面都有。要是想弄明白的话，就只能看群论，这是没办法的事。推荐软件isotropy，能给出详细的拉曼活性，空间群对称性等信息。我看了论坛上各种说法不一，如：（1）拉曼光谱是分子光谱，而金属都是原子结构的，所以金属没有拉曼光谱。金属的原子晶格也有简谐振动信息吧，为啥没有呢？（2）对于金属来说，它是以金属球形原子形式存在的。单原子分子是没有振动和转动自由度的。所以它就没有Raman峰。（3）拉曼测的是振动能级，声子能量，反映晶格振动的量子化能量的大小。金属表面电子和原子实构成的等离子体对光有强烈的吸收(金属的高反射性能也与此有关)，使激光无法与内部原子作用，因此很难看到拉曼线。Raman峰反映的是分子的简谐振动信息，什么条件下才有Raman活性呢？为什么/view/146359.htm拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。楼主提出金属也有原子晶格的简谐振动，这个跟分子振动以及转动都不是一个概念，因为前者不涉及能级跃迁，而Raman谱反映能级信息的前提就是能级跃迁。Raman效应反映的不是分子简谐振动能级的信息，楼主可以仔细看看上述网页，我就不赘述了。当然，楼主提出的其他3点都可以作为金属没有Raman特征峰的原因，归纳起来也就是一点：金属是具有电子自由气的原子晶体结构。至于非晶为何没有Raman特征峰，我想原因可能是Raman特征峰是一个积分效果，需要晶体的周期性重复才能出来，对于非晶，某一位置的确发生拉曼散射，但是仪器是无法达到只有这一个或几个分子能级信息的精度，因此无法产生特征峰！一家之言，望讨论！非晶体也没有Raman峰？b能不能交流一下，谢谢！Originally posted by 哥是传说 at
23:23:20:我这个根据自己的体会说一下声子吧。有了声子，我们能够：（1）计算材料的比热、内能、自由能、熵、热膨胀系数、力学性能随温度的变化等热力学性质。http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/113/8/10.3790（2）计算杂质原子在表面和晶体内部的运动速率随温度的变化，比如扩散，脱附等。当然，化学反应过程也是一样的。http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp109160c（3）计算小质量杂质原子在晶体里面的量子遂穿效应。http://iopscience.iop.org//43/435007（4）有了声子，我们能将得到熟的食物（无论是传统烹饪还是微波炉），这是我们人类文明的前提。所以，声子很重要。:D是用MedeA算出来的TiRh（Pm3m)的声子谱，怎么从图上分析它的振动方向啊，什么光学波，声学波的你的声子谱显示你的结构是不稳定的。你应该考虑非谐项（09年的一个prl已经用这种方法），然后你就可以看到随着温度的升高，你可以得到一个漂亮的声子谱。一般都是测拉曼和红外。而拉曼和红外都是跟G点的频率有关。你需要知道G点的每个振动频率所具有的振动模式，然后来区分是拉曼吸收和红外吸收，从而和实验比较。xirainbow(站内联系TA)利用DOS计算晶格比热然后对比实验数据；）zdd2008(站内联系TA)1.直接对比实验值(这里指声子谱)！2.有了声子态密度，就可以热力学性质的很多参数了！比如Cp，Cv，S，H等！然后对比实验值，但是不是很可靠，因为声学支对热力学的贡献较大，因此无法知道光学支的计算是否准确！第一原理晶格振动的热力学，这些年发展已经很成熟了！！出了很多优秀的文章！有一本书，俺曾经重金求之！呵呵！没求到！！Dederichs PH, Schober H, Sellmyer DJ. Phonon states ofelements. Electron states and fermi surfaces of alloys. Berlin,Heidelberg: S 1981.可以看一下！呵呵！求到了，比忘了分享啊！！呵呵！zxzj05(站内联系TA)晶格动力学性质：计算声子谱和声子DOS，结合非弹性中子散射、拉曼和红外、群论分析，主要为了得到振动模式，各原子模，还可以结合实验测试结果推断预测模型等热力学：这个性质用处更广范，热力学相关的也很多，不用多说。注意的是，这里计算的声子振动对热力学的贡献，很多时候需要加上电子的贡献。In any case the DEFINITION of a longitudinal modes is that its eigenvector is parallel to the phonon vewavector, the DEFINITION of a transverse mode is that the eigenvector is orthogonal to it. Apply the definitions.用QHA计算热力学性质，声子色散谱基本就是被拿来验证是否结构稳定了～感觉实在比较浪费数据，并且，有虚频的色散谱，理论上应该可以给出些相变的方向之类的信息。今天看到篇论文：Physical Rev. B. 76, 07)，里面对加压的声子谱进行了分析（使用PWscf计算的）。具体如下：首先在声子色散谱上标注了些1，15，25之类的符号～然后，针对M2和R25两个模式进行分析，指出了两个模式分别对应的原子移动方法，并且通过移动方法进行相变方向的预测。其中(b)图对应M2，(c)图对应R25。由于专业是材料，从来没有接触过这类的东西，所以对于如何标注的声子模态的符号（就是那些1，2，15，15'）之类的东东，连从哪里学起都不知道……第二，如何能从声子的振动模态得到相应的原子位移方式。仔细翻看了ph.x，q2r.x和matdyn.x的输出结果，都没有看到这样的信息……希望各位内行牛人，帮忙提点一下，这些内容都需要哪些知识，需要看哪些书，如果能具体到推荐几本书甚至是书中章节，那就更感激不尽了
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（d） 图1.34 1-5.以二维有心长方晶格为例，画出固体物理学原胞、结晶学原胞，并说出它们各自的特点。 1-6.倒格子的实际意义是什么？一种晶体的正格矢和相应的倒格矢是否有一一对应的关系？ 1-7.一个物体或体系的对称性高低如何判断？有何物理意义？一个正八面体（见图）有哪些对称操作？ 1-8.解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面？为什么？ 1-9. 5.晶面指数为（123）的晶面ABC是离原点O最近的晶面，OA、OB和 OC分别与基矢 、 和 重合，除O点外,OA、OB和OC上是否有格点？ 若ABC面的指数为（234），情况又如何？ 1-10.带轴为[001]的晶带各晶面，其面指数有何特点？ 1-11. 与晶列[l1l2l3]垂直的倒格面的面指数是什么? 1-12. 在结晶学中,晶胞是按晶体的什么特性选取的? 1-13. 六角密积属何种晶系?一个晶胞包含几个原子? 1-14.体心立方元素晶体, [111]方向上的结晶学周期为多大?实际周期为多大? 1-15. 面心立方元素晶体中最小的晶列周期为多大?该晶列在哪些晶面内? 1-16. 在晶体衍射中，为什么不能用可见光？ 第二章固体的结合 2-1.试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯键和氢键的基本特征. 2-2.有人说“晶体的内能就是晶体的结合能”，对吗？ 2-3.当2个原子由相距很远而逐渐接近时，二原子间的力与势能是如何逐渐变化的？ 2-4.为什么金属比离子晶体、共价晶体易于进行机械加工并且导电、导热性良好？ 2-5.是否有与库仑力无关的晶体结合类型? 2-6.如何理解库仑力是原子结合的动力? 2-7.晶体的结合能,晶体的内能,原子间的相互作用势能有何区别? 2-8.原子间的排斥作用取决于什么原因? 2-9. 原子间的排斥作用和吸引作用有何关系?起主导的范围是什么? 2-10.共价结合为什么有 “饱和性”和 “方向性”? 2-11. 共价结合,两原子电子云交迭产生吸引,而原子靠近时,电子云交迭会产生巨大的排斥力,如何解释? 2-12. 试解释一个中性原子吸收一个电子一定要放出能量的现象. 2-13. 如何理解电负性可用电离能加亲和能来表征? 2-14. 何为杂化轨道? 2-15. 你认为固体的弹性强弱主要由排斥作用决定呢,还是吸引作用决定? 第三章晶格振动与晶体的热学性质 3-1.什么是简谐近似？ 3-2.试定性给出一维单原子链中振动格波的相速度和群速度对波矢的关系曲线，并简要说明其意义。 3-3.周期性边界条件的物理含义是什么？引入这个条件后导致什么结果？如果晶体是无限大，的取值将会怎样？ 3-4.什么叫声子？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种类和一定数目的声子？ 3-5引入玻恩-卡门条件的理由是什么? 3-6.什么叫简正振动模式？简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是否是一回事？ 3-7.长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别? 3-8.晶体中声子数目是否守恒? 3-9.温度一定，一个光学波的声子数目多呢,还是声学波的声子数目多? 3-10.对同一个振动模式,温度高时的声子数目多呢,还是温度低时的声子数目多? 3-11.高温时,频率为 的格波的声子数目与温度有何关系? 3-12.长声学格波能否导致离子晶体的宏观极化? 3-13.何谓极化声子?何谓电磁声子? 3-14.对于光学横波, 对应什么物理图象? 3-15.爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源是什么? 3-16.在甚低温下,德拜模型为什么与实验相符? 第四章能带理论 4-1.金属自由电子论作了哪些假设？得到了哪些结果？ 4-2.金属自由电子论在空间的等能面和费米面是何形状？费米能量与哪些因素有关？ 4-3.在低温度下电子比热容比经典理论给出的结果小得多，为什么？ 4-4.驰豫时间的物理意义是什么？它与哪些因素有关？ 第五章金属电子论 5-1.布洛赫电子论作了哪些基本近似？它与金属自由电子论相比有哪些改进？ 5-2.周期场对能带形成是必要条件吗？ 5-3.一个能带有个准连续能级的物理原因是什么？ 5-4.禁带形成的原因如何？ 5-5.布洛赫电子的费米面与哪些因素有关？确定费米面有何重要性？ 5-6.为什么温度升高,费密能反而降低?
课后练习： 1．体本心立方格子和面心立方格子互为正倒格子，试证明之。 2．对六角密堆积结构固体物理学原胞基矢如
求倒子基矢： 3．把等体积的硬球堆成下列结构，求证球可能占据的最大体积和总体积之比。 4．（x-射线）如x射线沿简立方晶胞的oz方向入射，求证：当 和的夹角。 5．( x射线)在氯化钾晶体中，k+在0, 0, 0; 诸点；Cl-在时，衍射线在yz平面上，其中?2是衍射线和oz方向诸点，试对衍射线面指数和衍射纯度的关系。 6．（米勒指数）六角晶系中见P343，晶面常用四个指数(h, k, l, m)表示，它们代表一个晶面在六角形半面基矢试写出7．设晶体中每对原子的平均结合能力为轴上的截距为；在六度轴上的截距为的面指数。
平衡时，n0=2.8?10-10米，其结合能力，|U|=8?10-19焦耳，试计算A和B以及晶体的有效弹性模量。 8．有一晶体，在平衡时的体积为V0，原子间总相互作用能量为V0,如果原子间相互作用能由式所表达，试证体积弹体模量可由得出。 令若干排斥项9．已知有N个子组成的NaCl晶体，其结合能为由Cexp(-r/?)来代替，且当晶体处于平衡时，这两者对垂作用势能的贡献相同，试求出n与?的关系。 10．试证一维离子晶体的?=2ln2 11．立方ZnS的晶格常数a=5.4112．在立方晶系中，若弹性波沿（i）它的三个波速； （ii）位移矢的三个方向余弦。 13．试由热力学证明 Cp-Cv=9?2TK，K是体弹性模量，?是体膨胀系数。 14．如原子离开平衡位置位移后的势能为： 试证明，用经典理论比热可写成： ，试计算其结合能Eb（焦耳/摩尔）。 向传播，试求
15．自由能F=U0(V)+F振（T、V）式中F振表示晶格振动时自由能的贡献，U0(V)是00K的内能，如,
为德拜温度。 16．写出量子谐振子系统自由能，证明在经典极限，自由能为：
17．设晶体中每个振子的零点振动能量具能。 试用德拜模型求晶体的零点振动18．限制在边长为L的正方形中的N个自由电子，电子的能量
（i）求能量E到E+dE之间的状态数 （ii）求此二维系统在绝对零度的弗米能量 19．金属锂是体心立方晶格，晶格常数为气的弗米能量EF。 20．在低温下金属钾的摩尔容量的实验结果可写为：C=（2.08T+2.57T3）毫焦/摩尔?开若一摩尔钾有N=6×1023个电子，试求钾的弗米温度TF和德拜温度QD。21．电子在周期势场中的势能 试计算绝对零度时锂的电子
a=4b，为常数试画出此势能曲线，并求势能平均值。 式中a为22．已知一维晶体的电子能带可写成晶格常数，试求：(i)能带宽度 (ii)电子在波矢k时的速度 (iii)能带底和顶的有效质量。石墨烯电子结构和声子谱的第一性原理计算研究--《牡丹江师范学院学报(自然科学版)》2014年04期
石墨烯电子结构和声子谱的第一性原理计算研究
【摘要】：基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论框架,采用模守恒赝势和局域密度泛函近似,计算石墨烯的电子结构和声子谱.发现石墨烯是一带隙为零的半导体,在Dirac点附近的态密度来源于C原子pz轨道;掺杂后第一布里渊区的费米面由位于Dirac点处的点变为围绕Dirac点的弧形,与角分辨光电子谱实验所得到的掺杂情况下的费米面相符.声子谱计算结果表明,石墨烯布里渊区中心的声子谱有三个光学支和三个声学支,计算得到的具有拉曼活性的声子频率与拉曼光谱实验结果相近.
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：O469【正文快照】：
2004年,英国曼彻斯特大学Geim教授和Novoselov最先采用微机械剥离法制备出单原子层的石墨,即石墨烯[1],并因此荣获2010年诺贝尔物理学奖.石墨烯诸多奇异的物理、化学性质,使其在场发射材料、储氢材料、超灵敏传感器以及新型复合材料等领域有着广泛的应用前景.石墨烯晶体是一种
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