Fononi

Fononi on kiteen värähtelyenergian kvantti. Fononeihin liittyvät ilmiöt ovat tärkeä osa tiiviin aineen fysiikkaa, koska ne vaikuttavat materiaalien fysikaalisiin ominaisuuksiin kuten lämmönjohtavuuteen ja sähkönjohtavuuteen. Lämmön johtuminen eristeessä johtuu fononien etenemisestä, ja matalataajuiset fononit ovat äänen kvantittuneita värähtelyjä kiinteässä aineessa.

Klassisen mekaniikan mukaan kiteen värähtely voidaan hajottaa eri värähtelykomponenttien superpositioksi Fourier'n muunnoksen avulla. Kun näitä eri värähtelytiloja tarkastellaan kvanttimekaniikan mallein niissä ilmenee hiukkasominaisuuksia. Värähtelyn energiatilojen miehitys voidaan siksi kuvata kiteessä liikkuvilla hiukkasilla, joita kutsutaan fononeiksi. Fononilla ei kuitenkaan ole varsinaista liikemäärää, sillä se ilmaisee atomien suhteellista liikettä eikä atomien massakeskipisteiden liikettä. Hiukkasina fononit käyttäytyvät kuten bosonit.

Katso myös

• Aalto-hiukkasdualismi
• Fotoni

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Fononi Wikimedia Commonsissa