IsidoroKZ ha scritto:Tutto l'argomento e` piuttosto ostico, ed e` meglio invocare qualche fisico:
PietroBaima,
Sparafucile e altri... ci siete?
Devo riconoscere che il livello non sia proprio
basic.
I fononi sono
quasiparticelle di Landau. Le quasiparticelle vennero introdotte (da Landau, appunto) per semplificare lo studio del comportamento dell' He Liquido, ma trovarono applicazione in tutta la fisica dello stato solido.
Risentono della dualità onda-particella, per cui possono essere studiate tanto come onde quanto come particelle.
I loro stati energetici sono quantizzati e quindi "risentono" di tutti gli effetti descrivibili con la meccanica quantistica.
Una brutta notizia: è
sbagliato dire che i fononi sono vibrazioni termiche del reticolo, come spesso sento dire, ma ne sono solo una possibile descrizione per conseguenza diretta.
Esistono molti altri modi per generare fononi in modo diverso da quello termico, per esempio è possibile generare fononi in un reticolo attraverso shock meccanici (i risonatori SAW possono essere descritti in questo modo, anche se la cosa è un po' più complicata per la presenza del campo piezoelettrico), è possibile generarli o sopprimerli per eccitazione diretta (riscaldamento o raffreddamento laser).
Le cariche presenti nel reticolo cristallino risentono della presenza fononica.
Questo è un vero e proprio fenomeno di interferenza, che, se dovesse essere studiato in questo modo, diventerebbe eccessivamente complesso per essere trattato.
Si ricorre ad un metodo davvero astuto, introdotto da Landau, cioè si considera una quasiparticella composta dall' elettrone e dal suo campo di polarizzazione: il
polarone. (si devono quindi fare i conti con i tensori).
L'interazione polaronica è una interazione sul reticolo cristallino: la carica in movimento interagisce con il cristallo ed è quindi affetto da forze causate dal campo di reazione del reticolo.
Voglio dire che la carica muovendosi eccita una reazione sul reticolo, e viceversa: muovendosi esso "trascina" (fisici teorici perdonatemi) il reticolo che, deformandosi, fa propagare la vibrazione nella direzione del moto della carica. Ha quindi senso, più che parlare singolarmente dei due fenomeni, parlare di un fenomeno unico: il complesso carica-fononi, dove il rapporto numero di cariche in movimento/numero di fononi eccitati dipende davvero da moltissimi parametri, tra cui, ovviamente la temperatura. Questo complesso è appunto il polarone, ed è una
quasiparticella proprio per questo motivo.
A tutti gli effetti i polaroni sono sono stati eccitati della materia, descrivibili quindi (e soprattutto) come onde.
Per loro natura costitutiva sono quantizzati, hanno uno spin e una energia di quantizzazione.
L'analogia meccanica che si può fare è la descrizione dell'attrito viscoso fluido a livello microscopico.
Fenomeni macroscopici che riguardano i fononi (se ne avete altri segnalate pure, così imparo qualcosa

) che confermano la teoria di Landau:
- Condensato di Bose-Einstein;
- La misura di spin fononico

;
- L'
Acoustic Black Hole;
- Il raffreddamento laser;
- La temperatura di Debye.
Ecco un bel libro di fisica dello stato solido:
Neil W. Ashcroft and N. David Mermin,
Solid State PhysicsOT rispetto a ciò che mi è stato chiesto, il comportamento di un LED, a livello di fisica dello stato solido, è molto diverso dal comportamento di un diodo qualunque al Si. Sicuramente non posso che deprecare la scarsa attenzione nel dare informazioni errate e fuorvianti a chi per la prima volta si accinge allo studio della materia. Serve dare, a mio avviso, pochi concetti chiari, in modo da trasformare le, senza colpa, poche idee ma ben confuse del neofita in poche idee ma ben chiare, che gli permetteranno un avvio corretto alla stupenda materia. Questo per condividerne la stessa passione di chi, prima di lui, l'ha incontrata e che ora si sente in dovere di restituire la conoscenza acquisita e maturata.