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격자 진동의 양자화: 포논 이론
포논(phonon) 이론은 고체 내 원자들의 집단적인 진동 모드를 양자역학적으로 기술하는 이론입니다.즉, 고체를 구성하는 원자들이 규칙적인 격자(lattice) 위에서 열적·양자적 요동을 할 때, 그 집단 진동을 하나의 입자처럼 다루는 개념이죠. 1. 기본 개념고체 내 원자들은 평형 위치를 중심으로 진동함.이 진동은 파동 형태로 격자를 따라 전파됨.파동을 양자화하면, 진동 에너지의 최소 단위가 포논이라는 준입자(quasi-particle)가 됨.포논은 보손(Bose-Einstein 통계 따름)이며, 광자와 유사하게 파동과 입자 이중성을 가짐. 2. 고전적 출발점격자 진동의 고전 모델원자를 질량 m인 입자, 결합을 스프링 상수 K인 용수철로 모델링.1차원 단원자 체인:$$m \frac{d^2 u_n}{dt..
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2025. 8. 15. 11:02