基本介紹
- 中文名:晶格比熱
- 外文名:lattice specific heat
- 所屬學科:物理學
- 公布時間:2019年

晶格比熱是凝聚態物理學中描述晶體晶格振動能量變化對物質熱容貢獻的物理量,2019年經全國科學技術名詞審定委員會審定公布為規範術語。其定義為定容熱容C=dU/dT,其中U為能量,T為溫度,相關定義收錄於《物理學名詞》。晶格...
比熱躍變是超導體從正常態轉變為超導態時出現的特徵性熱力學現象,表現為臨界溫度(T_c)處比熱發生有限躍變且無潛熱釋放。實驗觀測顯示,超導態電子比熱在T_c處突然增加,而晶格比熱未發生突變,表明該現象來源於電子體系的二級相變。零電阻、完全抗磁性和比熱躍變共同構成超導相變的三大判定特徵。通過積分比熱/溫度與...
聲子比熱容是反映晶體中晶格振動(聲子)對熱容貢獻的物理量,記為Clat,屬於固體物理研究範疇,其定義為定容條件下系統能量隨溫度變化的導數。該理論基於量子力學框架,認為晶格振動能量以聲子形式量子化,通過積分所有聲子振動模式的熱平衡能量獲得晶格比熱容。根據德拜模型,採用連續介質假設可推導出聲子導熱係數表達式ktp...
他的理論解釋了在溫度趨於絕對零度時,晶格原子振動貢獻的比熱也趨於零。1912年,P.J.W.德拜把晶體當作連續介質求得振子頻率分布,導出在低溫下晶格比熱依賴溫度T³的規律,與實驗符合甚好。同年,M.玻恩和T.馮·卡門共同提出,晶體中原子振動形成的格波可分解成不同模式的諧波,從而奠定了晶格動力學的基礎。1954...
晶格散射是凝聚態物理中描述電子與周期性晶格振動(聲子)相互作用的核心機制,其量子化特徵直接影響材料的導電特性和熱力學性質。在金屬中,晶格散射導致低溫比熱線性依賴於溫度,而絕緣體則呈現三次方溫度依賴關係。半導體領域的研究表明,晶格散射分為聲學波與光學波兩種類型,散射機率呈現不同的溫度依賴特性,其中聲學波...
3 晶格能的啟發式表述 第二章 晶格振動 4 熱力學行為的簡單近似處理 5 雙原子鏈的振動 6 晶格振動的頻譜和比熱 7 光學支的長波晶格振動 8 紅外色散及晶格振動的推遲效應 9 長波光學振動和紅外色散的原子理論 10 離子晶體紅外色散的實驗研究 第三章 彈性與穩定性 11 均勻形變與彈性常數 12 簡單格子的力學穩定性 13 相
德拜(1912年)提出的連續介質彈性波量子理論與玻恩等人的周期結構彈性波理論共同構成晶格動力學基礎。研究歷史 比熱是化學家和物理學家共同關心的問題。1819年,原是化學家的杜隆(P.L.Dulong,1785—1838)和物理學家珀替(A.T.Petit,1790—1820)在長期合作研究物質的物理性質與原子特性的關係之後,進行了一系列...
簡單晶格,又稱素晶格,是指每個晶胞僅含有一個原子的晶體結構,其三維點陣由線性無關的基向量構建。典型的簡單晶格包括簡單立方結構的金屬銫(Cs)和釙(Po),其原子在晶格中化學性質、位置分布及近鄰環境完全等價。一維簡單晶格的熱容在低溫極限下與溫度呈線性關係。磁振子晶體作為磁性材料周期排列的人工複合材料,其...
金屬比熱容是表征單位質量金屬溫度變化所需熱量的物理量,屬於化學術語。其數值隨溫度升高呈現非線性增長,低溫階段增幅顯著,高溫階段趨於平緩。金屬由離子晶格與自由電子構成,常溫下比熱容主要由離子振動貢獻,自由電子僅在極低溫時產生可觀測影響。經典電子理論無法解釋自由電子對比熱容貢獻微弱的現象,因其假設電子遵循...
有學者從固體材料比熱容的構成入手,研究了固體比熱容每個組成部分隨溫度變化的規律,最終合成一個簡單易用的通用比熱容表達式。式中,均為正數;表達式中的第一、二項為晶格簡諧振動對比熱容的貢獻,第三項為電子比熱容和非簡諧振動的貢獻,第四項為點缺陷的貢獻。變比熱容的套用 變比熱容對噴管流場和性能影響的...
其中γ為電子比熱係數,與費米面處的電子態密度$D(E_F)$成正比關係。該關係式揭示了金屬材料在低溫區(通常低於1K)熱容隨溫度線性變化的實驗規律。泡利不相容原理限制了電子系統的熱激發方式,導致與傳統氣體比熱不同的溫度依賴特性。在德拜溫度以下,晶格振動(聲子)貢獻的比熱按$T^3$衰減,此時電子比熱成為主導因素。影
1907年愛因斯坦首次將量子概念引入晶格振動研究,成功解釋固體低溫比熱異常現象。1912年玻恩與馮·卡門提出周期性邊界條件,奠定晶格動力學數學基礎。1954年黃昆建立離子晶體光振動的唯象方程,完善了長波光學模理論體系。經典理論框架 在簡諧近似下,晶體勢能展開至位移二次項,通過坐標變換消除交叉項得到:$$H = \frac{1...
杜隆-珀替定律指出,在高溫區(>20K)條件下,固體單質的摩爾比熱趨於定值約25 J/(mol·K),這由晶格振動自由度理論推導得出。該定律在材料熱力學性質預測中仍具參考價值,例如用於校驗實驗測量數據的合理性。工程套用案例 2017年武漢科技大學冶金系針對鈀硫脲氯配合物的熱力學研究,採用基團法計算其摩爾比熱:明確...
愛因斯坦模型是1907年由阿爾伯特·愛因斯坦提出的固體原子振動模型,用於計算固體熱容,屬於材料科學與工程學科領域。該模型假設晶體原子作為獨立的三維量子諧振子,以相同頻率振動,並基於普朗克量子化假設首次預言固體熱容在低溫下趨近於零的實驗現象,相關概念包括晶格比熱、德拜模型和聲子等。愛因斯坦模型修正了經典杜隆-珀蒂...
5.2比熱容的量子尺寸效應 5.2.1周期性邊界條件 5.2.2晶格比熱容的一般表達式 5.2.3維數 5.2.4含量子阱的薄膜 5.2.5納米晶體和碳納米管 5.3固體的電導率和熱導率 5.3.1電導率 5.3.2金屬的熱導率 5.3.3從BTE推導電導率 5.3.4絕緣體的熱導率 5.4熱電學 5.4.1澤貝克效應和熱電勢 5.4....
由於只要一個參數德拜溫度即可描述晶格的振動和比熱的變化,因此不僅德拜理論得到廣泛的套用,德拜溫度也成了一個重要的參數,它不僅出現在比熱中,也出現在一些和晶格振動有關的理論中。德拜溫度也可從固體的彈性、熔點、熱膨脹等數據中定出,相互比較都有一些出入。相關概念 德拜 德拜( Peter Joseph Wilhelm ...
晶體結構:六方晶胞。晶胞參數:a = 360.1pm;b = 360.1pm;c = 569.36pm;α = 90°;β = 90°;γ = 120° 沸點:3503K(3230°C)摩爾體積:19.3×10m³/mol 汽化熱:330.9kJ/mol 熔化熱:10.8kJ/mol 聲速:2620m/s(293.15K)相對原子質量:158.925 外圍電子排布:4f⁹6s² 核...
第五章 晶格振動 5.1 簡諧晶體的經典運動 5.1.1 簡諧近似 5.1.2 一維單原子鏈,聲學支 5.1.3 一維雙原子鏈,光學支 5.1.4 三維情形 5.2 簡諧晶體的量子理論 5.2.1 簡正坐標 5.2.2 聲子 5.2.3 晶格比熱 5.2.4 聲子態密度 5.3 晶格振動譜的實驗測定 5.3.1 中子的非彈性散射 5.3.2...
2.4實際晶體結構舉例 2.5倒格子與布里淵區 2.6晶體的布拉格衍射條件 2.7晶體結合的一般性質 2.8晶體結合的分類 附錄2A立方晶系原胞和單胞的關係 第3章 晶格振動與晶體的熱性質 3.1簡諧近似 3.2一維簡單晶格的振動 3.3一維雙原子複式晶格的振動 3.4三維晶格振動 3.5晶格振動量子化與聲子 3.6晶格比熱 ...
10.5 其他類型重費米子系統 第11章 低溫比熱 11.1 引言 11.2 晶格比熱 11.3 電子比熱 11.4 磁比熱 11.5 反常比熱 第12章 核磁有序 12.1 核磁有序的原理 12.2 核磁有序的實驗方法 12.3 銅的核磁有序 12.4 銀和銠的核磁有序 12.5 其他金屬中的核磁有序實驗 參考文獻 ...
狄拜理論,也叫德拜理論,是Peter Debye於1912年開發的一種方法,用來估算固體中比熱,主要套用於熱力學和固體物理學中。定義 愛因斯坦比熱理論中把各格點的振動看作是完全獨立的。事實上,每一個格點的運動都和周圍的格點緊密相關,應該當作一個整體來看待。德拜(1912年)根據整體運動的特點,把晶格看作是各向同性的...
陳難先在國際上明確提出凝聚態物理和套用物理中玻色、費米及晶格三大類逆問題,並發展了獨特而系統的方法,得到一系列新結果。在晶格比熱逆問題研究中發展並統一了愛因斯坦與德拜的經典工作,在凝聚態物理的套用方面有首創性;黑體幅射逆問題的普遍解為遙感和天體物理學的套用提供了新方法。以上工作曾得到英國《Nature》...
晶格類型:面心立方晶格 晶格常數:0.404nm 無同素異晶轉變 物理性能:密度:20度(固態):2.6996 g/cm³ 700度(液態):2.371 g/cm³ 熔點:99.996%AL: 660.24℃ 99.6% AL: 658.7℃ 融化潛熱:388.116 J/g 比熱容:常溫固態:0.946 J/(g。K)熔點液態:1.289 J/(g。K)熱導率...
第一章晶格一般理論 1.1簡介:結構舉例 1.2動力學問題:絕熱近似 1.3平衡態 1.4結合類型 1.5原子振動,經典力學,線性鏈 1.6原子振動,經典力學,一般解 1.7簡正振動的性質 1.8彈性常數的評述 1.9量子理論 第二章晶格套用 2.1 比熱 2.2非簡諧項,熱膨脹 2.3比熱中的線性項 2.4熱導率 2.5...
第1節晶格的比熱容 第2節電子對熱容的貢獻 第3節磁性對熱容的貢獻 第4節物質結構與比熱容的關係 第5節玻璃的比熱容 第6節比熱容的測試方法 第4章導熱係數及其測試方法 第1節晶格的熱傳導 第2節電子的熱傳導 第3節磁子的熱傳導 第4節光子的熱傳導 第5節氣體的熱傳導 第6節固一固接觸界面的熱傳導 第7...
07晶體的晶格與比熱 什麼是諧振子鏈 ——格點傅立葉變換與集體模式 諧振子鏈可以被量子化嗎 ——一維“晶體”及其能譜 什麼是聲子 ——升降算符與集體激發 聲子如何影響晶體的比熱 ——固體比熱的愛因斯坦模型與德拜模型 08 電子氣體的簡併壓與白矮星 零溫電子氣體也存在壓強嗎 ——分析電子氣體的簡併壓 如何估算...
比熱容:0.128J/gK 汽化熱:334.4kJ/mol 熔解熱:12.55kJ/mol 電導率:0.452X10^6/cm·Ω 熱傳導係數:3.17W/cmK 彈性係數:78.3 X10E3 MPa 熱膨脹係數:14.2X10^(-6)/K 晶格參數:4.0786A 檢測方法 標識 首飾印記應含廠家代號、貴金屬材料名稱及含量。外觀質量 主要是首飾的整體造型、加工質量...
比熱容:0.128 J/(g·K)汽化熱:334.4 kJ/mol 熔解熱:12.55 kJ/mol 電導率:0.452X10/cm·Ω 熱傳導係數:3.17 W/(cm·K)彈性係數:78.3 X10³ MPa 熱膨脹係數:14.2X10/K 晶格參數:4.0786A 檢驗方法 標識 首飾印記應含廠家代號、貴金屬材料名稱及含量。外觀質量 主要是首飾的整體造型、...
比熱容:cₚ=160.03J/(kg·K)(g,298K,101.325kPa);c=96.41J/(kg·K)(g,298K,101.325kPa);比熱比:cₚ/c=1.67(g,298K,101.325kPa);蒸氣壓:2634kPa(253K);4175kPa(273K);5147kPa(283K);粘度:0.02110mPa·S(g,273K,101.325kPa);0.528mPa·S(l,289.7...
