第1章
格子力学の理論
Born-von Kármán境界条件、動的行列、フォノン計算における 対称性の考慮を含む格子力学の正式な展開。
動的行列
力定数
Born-von Kármán
対称性
シリーズ概要
入門的な概念を基盤として、この中級シリーズでは格子力学の理論的枠組み、 フォノン相互作用における非調和性の役割、フォノンと熱輸送特性の関連を 深く掘り下げます。電子-フォノン結合やフォノン特性を調べる実験技術についても 探求します。
学習目標
- 動的行列形式を含む格子力学の正式な理論を理解する
- フォノン-フォノン相互作用と非調和効果を把握する
- ボルツマン輸送方程式からの熱伝導率を導出できる
- 電子-フォノン結合と超伝導における役割を理解する
- フォノン特性評価のための高度な分光技術を学ぶ
前提知識
- フォノン入門シリーズの修了（または同等の知識）
- 量子力学の確実な理解
- 線形代数（固有値問題）
- 統計力学の基礎
章一覧
第2章
フォノン相互作用
非調和性とフォノン-フォノン散乱過程（通常過程とウムクラップ過程）、 およびそれらが材料特性に与える影響の理解。
非調和性
三フォノン過程
ウムクラップ散乱
フォノン寿命
第3章
熱伝導
ボルツマン輸送方程式から導かれるフォノンの熱伝導率への寄与、 散乱機構とサイズ効果を含む。
ボルツマン方程式
緩和時間
平均自由行程
サイズ効果
第4章
電子-フォノン結合
電子とフォノンの相互作用、フレーリッヒハミルトニアン、 ポーラロン形成、超伝導における役割。
フレーリッヒハミルトニアン
ポーラロン
BCS理論
α²F(ω)
第5章
フォノン分光法
中性子散乱、光学分光法、最新技術を含むフォノン特性測定の 実験技術の詳細な取り扱い。
中性子散乱
ラマン/IR理論
EELS
時間分解