Фазон
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( Май 2019 г. ) |
В физике фазон — это форма коллективного возбуждения, обнаруженная в апериодических кристаллических структурах . Фазоны — это тип квазичастиц : возникающее явление в системах многих частиц. Подобно фононам , фазоны — это квазичастицы, связанные с движением атомов. Однако, в то время как фононы связаны с трансляцией атомов, фазоны связаны с атомной перестройкой . В результате этой перестройки, или модуляции, волны, описывающие положение атомов в кристалле, меняют фазу — отсюда и термин «фазон».
Фазоны могут перемещаться быстрее скорости звука внутри квазикристаллических материалов, что придает этим материалам более высокую теплопроводность , чем материалы, в которых передача тепла осуществляется только фононами. [1] Различные фазонные моды могут изменять свойства материала квазикристалла. [2]
В рамках суперпространственного представления апериодические кристаллы можно получить, взяв срез периодического кристалла более высокого размера (до 6D) и разрезав его под иррациональным углом. В то время как фононы меняют положение атомов относительно кристаллической структуры в пространстве, фазоны меняют положение атомов относительно квазикристаллической структуры и прорезанного суперпространства, которое ее определяет. Следовательно, фононные моды являются возбуждениями «плоского» реального (также называемого параллельным или внешним) пространства, тогда как фазоны являются возбуждениями перпендикулярного (также называемого внутренним) пространства. [3]
Модели описания фазонов включают гидродинамическую теорию (которая описывает фазоны как непрерывную картину движения) и «фазонные перевороты», когда атомы коллективно «перепрыгивают» на новые места. Гидродинамический анализ квазикристаллов предсказывает, что, хотя релаксация деформации фононов происходит относительно быстро, релаксация деформации фазонов является диффузионной и происходит гораздо медленнее. [4] Таким образом, метастабильные квазикристаллы, выращенные быстрой закалкой из расплава, обладают встроенной фазонной деформацией [5] связано со сдвигами и анизотропными уширениями рентгеновских и электронографических пиков. [6] [7]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лаборатория Ок-Риджского национального университета. «Нейтроны открывают ключ к необычайному переносу тепла» . физ.орг . Проверено 24 февраля 2023 г.
- ^ Зыга, Лиза. «Как выглядят фазоны?» . физ.орг .
- ^ де Буасье М (март 2019 г.). «Тед Янссен и апериодические кристаллы» . Acta Crystallographica Раздел А. 75 (Часть 2): 273–280. дои : 10.1107/S2053273318016765 . ПМК 6396404 . ПМИД 30821260 .
- ^ Лубенский Т.С., Рамасвами С., Тонер Дж. (декабрь 1985 г.). «Гидродинамика икосаэдрических квазикристаллов». Физический обзор B . 32 (11): 7444–7452. Бибкод : 1985PhRvB..32.7444L . дои : 10.1103/physrevb.32.7444 . ПМИД 9936890 .
- ^ Цай А.П. (апрель 2008 г.). «Икосаэдрические кластеры, икосаэдрический порядок и стабильность квазикристаллов — взгляд на металлургию» . Наука и технология перспективных материалов . 9 (1): 013008. doi : 10.1088/1468-6996/9/1/013008 . ПМК 5099795 . ПМИД 27877926 .
- ^ Лубенский Т.К., Соколар Дж.Э., Стейнхардт П.Дж., Бансел П.А., Хейни А.П. (сентябрь 1986 г.). «Искажение и уширение пиков на картинах квазикристаллической дифракции». Письма о физических отзывах . 57 (12): 1440–1443. Бибкод : 1986PhRvL..57.1440L . дои : 10.1103/PhysRevLett.57.1440 . ПМИД 10033450 .
- ^ Ямада Т., Такакура Х., Эйхнер Х., Пай Гомес С., Босак А., Ферти П., де Буасье М. (июль 2016 г.). «Атомная структура и фазонные моды икосаэдрического квазикристалла Sc-Zn» . МСКРЖ . 3 (Часть 4): 247–58. дои : 10.1107/S2052252516007041 . ПМЦ 4937780 . ПМИД 27437112 .
Фридман Б., Лифшиц Р., Флейшер Дж. и др. Фазонная динамика в нелинейных фотонных квазикристаллах. Nature Mater 6, 776–781 (2007). https://doi.org/10.1038/nmat1981
Книги
[ редактировать ]- Стейнхардт П.Дж., Остлунд С. (1987). Физика квазикристаллов . Сингапур: World Scientific. ISBN 978-9971-5-0226-3 .
- Ярич М.В., изд. (1988). Введение в квазикристаллы . Апериодичность и порядок. Том. 1. Академическая пресса. ISBN 978-0-12-040601-2 .
- Ярич М.В., изд. (1989). Введение в математику квазикристаллов . Апериодичность и порядок. Том. 2. Академическая пресса. ISBN 978-0-12-040601-2 .
- ДиВинченцо Д.П., Стейнхардт П.Дж., ред. (1991). Квазикристаллы: современное состояние . Направления физики конденсированного состояния. Том. 11. Сингапур: World Scientific. ISBN 978-981-02-0522-5 .
- Сенешаль М (1995). Квазикристаллы и геометрия . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-57541-6 .
- Патера Дж (1998). Квазикристаллы и дискретная геометрия . Американское математическое общество. ISBN 978-0-8218-0682-1 .
- Белен-Ферре Э., Бергер С., Кикандон М. , Садок А., ред. (2000). Квазикристаллы . Мировое научное издательство. ISBN 978-981-02-4281-7 .
- Требин Х.Р., изд. (2003). Квазикристаллы: структура и физические свойства . Вайли-ВЧ. ISBN 978-3-527-40399-8 .
- Янссен Т. , Шапюи Г., Буасье (2018). Апериодические структуры: от модулированных структур к квазикристаллам . Оксфордские научные публикации. ISBN 978-0-19-882444-2 .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
 | Эта физике конденсированного состояния, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |