玻璃的量热德拜温度和弹性德拜温度真的不同吗？
无序系统与神经网络
2007-05-23 v1 材料科学
摘要
在 1 K 以下，玻璃的比热 Cp 近似线性依赖于温度 T，这与晶体中观察到的、可由德拜理论很好解释的三次方依赖关系形成对比。这种线性贡献被归因于隧穿模型所假设的双能级系统的存在。因此，传统上使用最小二乘线性拟合 Cp = C_1 T + C_3 T^3 来确定比热系数，尽管这系统性地导致量热三次系数超过由声速测量得到的弹性系数，即 C_3 > C_Debye。然而，在 1 K 以上，Cp 仍然偏离预期的 C_Debye 正比于 T^3 的依赖关系，在 Cp/T^3 中呈现一个宽峰，该峰源于所谓的玻色峰，即振动态密度 g(f)/f^2 在约 1 THz 频率处的最大值。本工作表明，长期以来在玻璃中观察到的量热德拜温度和弹性德拜温度之间的明显矛盾，是由于忽略了玻色峰的低能尾部（根据软势模型，其贡献为 Cp 正比于 T^5）。因此，如果在物理上有意义的温度范围内进行二次拟合 Cp = C_1 T + C_3 T^3 + C_5 T^5，则在实验误差范围内，对于几种研究的玻璃，可以找到 C_3 = C_Debye 的一致性。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0405055,
title = {Are the calorimetric and elastic Debye temperatures of glasses really different?},
author = {Miguel A. Ramos},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0405055},
year = {2007}
}
备注
paper presented at the 9th International Workshop on Disordered Systems, Andalo-Molveno (Trento), Italy, 10-13 March 2003