波數限制在第一布里淵區的意義是什麼?

時間 2021-05-05 12:49:55

1樓:

個人覺得本科階段的固體物理沒必要說得那麼formal,重在理解影象。

波矢被限制在第一布里淵區的直觀物理影象就是由於固體中晶格的存在。

具體說來,波矢就是波長的倒數,波矢越大波長越短。但是晶格的存在導致固體中粒子能感應到的最短長度尺度差不多就是乙個晶格常數,波長更短的波不過就是多了些」冗餘資訊「。這也能直觀的理解為啥布里淵區邊界差不多是1/a的量級。

這個影象的數學語言就是樓上有人說的晶格平移群的不可約表示,但其實是乙個意思,就是連續對稱性被打破,晶格平移群是離散的,多了很多冗餘資訊。

2樓:激發態的數物演算法

1)各個布里淵區的波數都是一樣的,所以搞乙個便可。

2)正如考慮完乙個晶格受整體晶格的影響,就沒必要再考慮相鄰晶格的情況,因為完全相同。

3樓:Yuchen Wang

波矢限制在第一Brillouin區的本質在於,第一Brillouin區中的波矢(也就是簡約波矢)一一對應於晶格平移群的不可約表示。

由Bloch定理,我們知道存在一組完備的能量本徵態,它們可以用能量和晶格平移群的不可約表示這兩個量來標記。由於簡約波矢一一對應晶格平移群的不可約表示,於是我們可以用簡約波矢和能量來標記這些態。

4樓:宮非

2020-08-29

「布里淵區,Brillouin zone」定義為在倒易點陣中,以某一格點為座標原點,做所有倒格矢的垂直平分面,「倒易空間,receprocal space」被這些平面分成許多包圍原點的多面體區域,這些區域稱作「布里淵區」。其中,最靠近原點的平面所圍成的區域稱作「第一布里淵區,first Brilliouin zone」,第一布里淵區介面與次遠垂直平分面所圍成的區域稱作「第二布里淵區,second Brilliouin zone」,依次類推得到二維「正格仔,direct lattice」的布里淵區圖見圖1。而布里淵區是動量空間的最小重複單位,用來表現「能量」與「動量」的關係的週期性

圖 1. 正方點陣布里淵區。

由於在固體物理中,間接帶隙因為波矢不同,在躍遷的過程中還存在動量的變化,所以定義一能量量子,讓其具有準動量,並參與間接帶隙電子躍遷。為了簡便,人們用「動量空間」來更好地表示,在正空間中的最小重複單位是「原胞,cell」,而把第一布里淵區定義為是k 空間(動量空間、倒易空間)中的Wigner-Seitz cell。由於布里淵區介面是某倒格矢 的垂直平分面,如果用 表示從原點出發、端點落在布里淵區介面上的倒易空間向量(波向量),它必然滿足方程:

,該方程稱作布里淵區的介面方程。

為何要把波數限制在first Brillouin zone?這是由於晶體中的格波或者電子波的色散關係在波矢空間是週期為 的週期性函式(例如, ,則 k 和 表示相同的狀態分類:

科普>>

物理>>固體

5樓:飛翔的閃電-TC

對於晶格振動色散關係的同一支而言,q和q+G代表同一振動模式,因而格波的波矢是限制在第一布里淵區以內的。第一布里淵區以外的波矢所代表的振動模式只不過是第一布里淵區內的波矢所代表的振動模式的重複或重現而已。當格波的波矢超出第一布里淵區時,必須平移乙個適當的倒易點陣向量,用第一布里淵區內的波矢來描寫。

晶格振動的最大波矢是布里淵區邊界所對應的波矢,相應的波長也就是晶格振動的最短波長。(來自《固體物理學習題解答》P31)

漢族真正成為乙個現代民族概念裡的 族 是在什麼時候?

知箇蛋乎 要說概念肯定是漢朝形成的。說是西方傳過來才有的漢族,這種人就他麼一群榆木疙瘩腦袋的蠢蛋。自己內部不需要但對外需要有個自稱,外人也需要對你有個稱呼。最簡單的就是用國名,朝廷名。秦朝太短,內部還沒有接受自己的身份。漢朝時間長,國家強盛,內部已經接受了自己的新身份。舉個例子,唐朝的那些胡人將領對...

在只有乙個人的世界中,道德與法律的意義是什麼?

ftrgrth 別說是乙個人了,就是幾十幾百人,道德和法律都沒什作用,起作用的是暴力,只有當社會規模擴大到直接暴力管理不了的時候,才要道德和法律讓被統治者們自律以便於管理,其實無論是道德還是法律,都是為統治服務的了,乙個意識形態乙個道德標準,乙個法律體系,無非是看統治階級需要什麼罷了 水上的菠蘿 只...

在西南財經大學裡就餐是一種怎樣的體驗?有什麼推薦的食堂和美食?

111 食堂我感覺五穀比較好吃一點,一二樓都強烈推薦,這邊還有清真的。西財食堂的早飯我強烈推薦,便宜還好吃,種類也比較多。醪糟湯圓,餃子之類的都還不錯,反正想吃中式的,有饅頭包子,稀飯油條豆漿,餃子湯圓 想吃西式的,也有麵包之類的。品種很多,味道也很好。然後梅園對面的水魔方也不錯。他家泡麵,芋圓水果...