Дебая - Уоллера фактор. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Дебая - Уоллера фактор (иногда Дебая-Валлера)-безразмерный коэффициент W, характеризующий влияние колебаний кристаллической решетки (фононов) на процессы рассеяния или излучения в кристалле без отдачи. Д--У. ф. определяет температурную зависимость вероятности процессов, при к-рых импульс передаётся кристаллу как целому без изменения состояния системы фононов: упругого когерентного рассеяния рентг. лучей,

-квантов и нейтронов в кристалле (брэгговское рассеяние), а также резонансного испускания и поглощения

-квантов (Мёссбауэра эффект ).Наличие тепловых колебаний кристаллич. решётки уменьшает интенсивности этих процессов:

где I₀ - интенсивность рассеяния на жёсткой решётке, ехр(-W)-Д--У. ф., к-рый определяется усреднённым матричным элементом:

Здесь

-смещение n-го атома относительно положения равновесия, P - импульс, передаваемый кристаллу (изменение импульса частиц при брэгговском рассеянии или импульс излучаемого

-кванта), волновая функция

описывает фононное состояние кристалла (* означает комплексное сопряжение), а черта над матричным элементом означает усреднение по всем возможным фононным состояниям при заданной температуре. При малых смещениях атомов из положения равновесия выражение (2) упрощается; W оказывается пропорц. ср. квадрату смещения атомов. Так, для одноатомного кубич. кристалла:

Д--У. ф. экспоненциально зависит от температуры T и, подобно др. термодинамич. функциям кристалла (напр., теплоёмкости), задаваемым состоянием фононной системы, является интегральной характеристикой фононного спектра и может быть выражен через плотность фононных состояний g(w) (

- частота). Для одноатомного кубич. кристалла:

где M - масса атомов, образующих кристалл. В предельном случае низких или высоких температур (по сравнению с Дебая температурой

) Д--У. ф. с хорошей точностью вычисляется в соответствии с Дебая теорией твёрдого тела. При этом для кубич. кристалла при высоких темп-pax

(в пренебрежении различием трёх скоростей звука):

. Предельное значение

при

определяется нулевыми колебаниями решётки, причём след. температурная поправка к величине W пропорц.

Д--У. ф. при высоких темп-pax можно оценивать по ф-ле:

, где Т_пл - темп-pa плавления кристалла, а безразмерный параметр х определяет, какую долю от размера элементарной ячейки составляет ср. квадрат теплового смещения атомов в точке плавления; для большинства твёрдых тел x~0,2-0,25.

При описании эффекта Мёссбауэра величину, аналогичную Д--У.ф., часто наз. фактором Лэмба - Мёссбауэра.

Литература по Дебая - Уоллера фактору

Знаете ли Вы, что релятивизм (СТО и ОТО) не является истинной наукой? - Истинная наука обязательно опирается на причинность и законы природы, данные нам в физических явлениях (фактах). В отличие от этого СТО и ОТО построены на аксиоматических постулатах, то есть принципиально недоказуемых догматах, в которые обязаны верить последователи этих учений. То есть релятивизм есть форма религии, культа, раздуваемого политической машиной мифического авторитета Эйнштейна и верных его последователей, возводимых в ранг святых от релятивистской физики. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.