具有在位势的一维双原子链晶格振动的长声学波图像

通过数值求解具有在位势的一维双原子链晶格振动的运动方程组,给出了具有不同大小在位势的长声学波振动模图像,直观展示出在位势使原胞中两种原子的振动位移不同,并且随在位势的增大,振动位移之差显著增大.     

在位势对于一维双原子链晶格振动长声学波的影响

根据声学模的定义,明确了具有在位势的一维双原子链的晶格振动不存在声学模,讨论了具有在位势的一维双原子链晶格振动的低频支长波模振动图像,得到原胞中两种原子运动的振幅不再一致,低频支长波模不再是原胞质心的运动,且两种原子运动的振幅比随在位势的增大而单调增大.     

不变本征算符方法求解含不同在位势的一维双原子链的色散关系

本文运用全量子化的不变本征算符方法, 求解了含有不同简谐在位势的一维双原子链模型, 得到其色散关系并讨论了不同在位势系数之比和力常数对于色散关系高频支和低频支的影响, 分析发现在位势的存在使得低频支和高频支的频谱都有一定程度的抬高; 在一定的条件下, 布里渊区边界的高频支与低频支存在交点, 意味着在某些在位势下, 高频支与低频支的频隙为零. 关键词： 在位势 一维双原子链 不变本征算符方法 色散关系     

一般情况下一维双原子链的求解及其色散关系

本文在简谐近似下采用原胞法求解一般情况下的一维双原子链的格波解和色散关系,讨论原子链结构参数对其色散关系的影响以及原胞内原子的振动特点。研究结果表明,晶格常数一定的情况下一维双原子链的色散关系与近邻原子相对间距无关;在布里渊区中心,长声学支格波近似为连续的弹性介质波,而长光学支格波近似为原胞内原子相对振动而原胞质心不动的驻波;在近邻原子间距和恢复力系数均相等的情况下,在布里渊区边界处短声学支格波和短光学支格波分别近似为波节在小原子和大原子的驻波。本文相关内容可为固体物理教学提供优质教学素材。     

不同边界条件下一维双原子链的晶格振动

在自由边界条件和驻波边界条件下，讨论分析了一维双原子链晶格振动的振动模和色散关系，并与周期性边界条件下的结果进行了比较；明确了在不同边界条件下讨论实际原子链晶格振动的振动模和色散关系，其结果是相同的。     

一维j原子链晶格振动的色散关系

本文以一维j原子链晶格振动为理论计算模型,在简谐近似和最近邻近似下获得其晶格振动方程组,并分别令j=1, 2, 3得到了一维单原子、双原子以及三原子链晶格振动的色散关系,获得了与现有教材及文献中已有的相同结论.结果表明,本文所获得的一维j原子链晶格振动方程组具有一般性.紧接着以该组晶格振动方程组为出发点,通过数值模拟法分析原子间距、恢复力系数及原子质量等晶体结构参数对一维四原子链晶格振动色散关系的影响,进而加深了对固体物理学晶格振动相关内容的理解,并可为工程上带通滤波器的研发提供一定的参考.     

具有在位势的一维双原子链中杂质引起的局域振动

对具有在位势且含杂质的一维双原子链的晶格振动方程组进行求解,得到了局域振动的解析解, 给出了在位势对局域振动影响的基本特征,并简要讨论了局域模的存在形式.     

晶格振动色散关系与均匀杆纵振动色散关系的比较分析

一维单原子链晶格振动与均匀杆自由纵振动的运动方程在数学上存在内在的联系.将均匀杆自由纵振动运动方程中对空间的偏导数用差商代替,就得到一维单原子链晶格振动的运动方程.对于离散的一维单原子链晶格振动与连续的均匀杆自由纵振动的色散关系进行了比较分析.一维单原子链晶格振动的波矢具有特定的取值范围,即布里渊区,这是原子离散周期排布的结果.随着质量分布由离散逐渐向连续变化,一维单原子链晶格振动的色散关系逐渐演变为均匀杆纵振动的色散关系.     

具有在位势的一维双原子链中杂质引起的对称局域模

对具有在位势且含杂质的一维双原子链的晶格振动方程组进行求解,得到了局域振动的解析解,给出了在位势对局域振动影响的基本特征,并简要讨论了对称局域模的存在形式.     

一维双原子链中杂质的局域振动

讨论了一维双原子链中杂质的局域振动，对杂质原子替代大原子和替代小原子的情况进行了分析，分别得到这两种情况下的高频模和隙模的频率。     

Discrete breathers in a two-dimensional Morse lattice with an on-site harmonic potential

Two-dimensional discrete breathers in a two-dimensional Morse lattice with on-site harmonic potentials are investigated. Under the harmonic approximation, the linear dispersion relations for the triangular and the square lattices are discussed. The existence of discrete breathers in a two-dimensional Morse lattice with on-site harmonic potentials is proved by using local inharmonic approximation and the numerical method. The localization and amplitude of two-dimensional discrete breathers correlate closely to the Morse parameter a and the on-site parameter κ.     

原子链与弦中波包演化的比较分析

分析了一维单原子链中与连续弦中的波包的演化过程.弦中的波包以恒定速度移动,且保持形状不变;而原子链中的波包在演化过程中形状不断地发生变化.通过比较分析一维单原子链与弦振动的色散关系,讨论了波包演化的不同以及离散的原子链到连续弦的过渡.     

含有格点势的一维Fibonacci链热传导性质的研究

用传输矩阵的方法,研究了格点势(on-site势)对一维Fibonacci链的热传导性质(透射系数、Lyapunov指数及热导率κ)的影响.研究结果表明:当固定原子质量比和力作用常数比时,随着格点势的增大,低频区域的透射系数减小,对应的Lyapunov指数增大,透射谱向高频方向移动.同时,格点势越大,同样大小的体系对应的κ越小,当格点势足够大时,κ会趋近零.在热导率κ对振动频率ω²作图中,κ呈现台阶式缓慢上升的趋势,且在高频     

The phase transition in a one-dimensional lattice of axisymmetric bodies

The partition function is studied for an array of axisymmetric, hard bodies (capped cylinders, etc.) with each fixed at the base on a regular one-dimensional lattice. It is shown that if a phase transition occurs in a system ofn molecules, then it also occurs in a system of two molecules for the same value of the spacing parameter. With certain additional technical assumptions the converse is also true. Results are reported specifically for a system of thin, hard rods. Necessary and sufficient conditions are shown for a first-order transition to occur in the thermodynamic limit; there is only one transition and that happens when the spacing parameter is equal to the length of the rod. As expected, there is no phase transition when the rod is contracted to a point.