Estoy leyendo la física del estado sólido de Charles Kittel y me pregunto cuál es el mecanismo por el cual las ondas de neutrones y los fotones pueden interactuar con los fonones y el proceso obedece a la ley generalizada de conservación de energía y momento.
¿Es lo mismo que se difracta un haz de luz de la red de Bragg? En ese caso, los átomos del cristal no se mueven, por lo que no hay fonones. Ahora asumimos además que el haz de luz no excita ninguna vibración mecánica en el cristal, por lo que no se crean fonones. Entonces, el cambio del momento de la luz puede ser un múltiplo entero de los tres vectores de red inversa.
¿Cómo se puede generalizar esto cuando hay vibraciones de cristal (por ejemplo, fonones con ciertos momentos)? ¿Alguien puede darme una explicación del origen de la ley de conservación del impulso generalizado?
Recibí una respuesta de Sahal Kaushik, estudiante de posgrado en física
sitio web: https://www.quora.com/Why-dont-phonons-carry-momentum
Es cierto que los fonones/ondas de sonido no tienen un momento físico neto (siempre que se puedan ignorar los efectos relativistas y no lineales).
Los fonones son simplemente excitaciones colectivas en la red. Dado que la cantidad de movimiento promediada en el tiempo de cada átomo es 0, la cantidad de movimiento total de un fonón también es 0.
Incluso para los electrones, el momento cristalino no es lo mismo que el momento físico. El momento físico de un electrón no suele ser definido y tiene valores ℏ(k+G).
A diferencia de los fonones, los fotones tienen impulso físico. Esto se debe a que la densidad de impulso promediada en el tiempo (vector de Poynting) en cada punto no es cero y está en la dirección de propagación.
Sebastián Riese
Sebastián Riese
garyp