低能光学声子在有序晶体中诱导类玻璃振动与热异常
材料科学
2020-03-24 v8 软凝聚态物质
摘要
人们广泛认为，结构玻璃和无序晶体在其热学、力学和声学性质上表现出异常，这是无序耗散环境中长波近似失效的表现。然而，最近在包括热电化合物在内的完美有序晶体中也观察到了同类型的类玻璃异常（即振动态密度（VDOS）中高于德拜水平的玻色峰、在 处归一化比热的峰等）。本文提出一个理论，将完美有序晶体中的这些惊人效应预测为低能（软）光学声子存在的结果。特别地，可见 VDOS 中的强玻色峰异常（低能模态过剩）可几乎完全归因于低能光学声子的存在，只要其能量与布里渊区边界处声学模的能量相当。预测在低温下热容中也会出现玻色峰。在强阻尼（可能由有序晶体中的非谐性引起）存在时，这些光学声子对低温下偏离德拜 定律有贡献，产生典型的玻璃态线性随 T 变化行为，尽管模型中未做任何无序假设。这些发现对于理解和调控热电化合物的热输运性质具有重要意义，并可能有助于增强电子-声子超导。
引用
@article{arxiv.1812.07245,
title = {Low-energy optical phonons induce glassy-like vibrational and thermal anomalies in ordered crystals},
author = {M. Baggioli and A. Zaccone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07245},
year = {2020}
}