phymath999: 晶格振动的红外吸收和Raman散射,一种格波即一种振动模式称为一种声子，对于由N个原子. 组成的一维单原子链

Saturday, October 31, 2015

晶格振动的红外吸收和Raman散射,一种格波即一种振动模式称为一种声子，对于由N个原子. 组成的一维单原子链

格动力学性质：计算声子谱和声子DOS，结合非弹性中子散射、拉曼和红外、

学而时习之：声子谱分析

已有 1858 次阅读 2014-4-6 17:30 |个人分类:声子谱计算|系统分类:科研笔记

1.拉曼是只有gamma的光学支满足群对称性的几个有用。怎么判断晶格振动光谱学那本书上讲了。实在不行其实castep都给你做好了。

2.同理，castep里面都有。

要是想弄明白的话，就只能看群论，这是没办法的事。

推荐软件isotropy，能给出详细的拉曼活性，空间群对称性等信息。

我看了论坛上各种说法不一，如：

（1）拉曼光谱是分子光谱，而金属都是原子结构的，所以金属没有拉曼光谱。

金属的原子晶格也有简谐振动信息吧，为啥没有呢？

（2）对于金属来说，它是以金属球形原子形式存在的。单原子分子是没有振动和转动自由度的。所以它就没有Raman峰。

（3）拉曼测的是振动能级，声子能量，反映晶格振动的量子化能量的大小。金属表面电子和原子实构成的等离子体对光有强烈的吸收(金属的高反射性能也与此有关)，使激光无法与内部原子作用，因此很难看到拉曼线。

Raman峰反映的是分子的简谐振动信息，什么条件下才有Raman活性呢？

为什么

http://baike.baidu.com/view/146359.htm

拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动，因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。楼主提出金属也有原子晶格的简谐振动，这个跟分子振动以及转动都不是一个概念，因为前者不涉及能级跃迁，而Raman谱反映能级信息的前提就是能级跃迁。Raman效应反映的不是分子简谐振动能级的信息，楼主可以仔细看看上述网页，我就不赘述了。

当然，楼主提出的其他3点都可以作为金属没有Raman特征峰的原因，归纳起来也就是一点：金属是具有电子自由气的原子晶体结构。

至于非晶为何没有Raman特征峰，我想原因可能是Raman特征峰是一个积分效果，需要晶体的周期性重复才能出来，对于非晶，某一位置的确发生拉曼散射，但是仪器是无法达到只有这一个或几个分子能级信息的精度，因此无法产生特征峰！

一家之言，望讨论！

非晶体也没有Raman峰？

b

能不能交流一下，谢谢！

Originally posted by 哥是传说 at 2010-06-12 23:23:20:

我这个

根据自己的体会说一下声子吧。

有了声子，我们能够：

（1）计算材料的比热、内能、自由能、熵、热膨胀系数、力学性能随温度的变化等热力学性质。

http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/113/8/10.1063/1.4793790

（2）计算杂质原子在表面和晶体内部的运动速率随温度的变化，比如扩散，脱附等。当然，化学反应过程也是一样的。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp109160c

（3）计算小质量杂质原子在晶体里面的量子遂穿效应。

http://iopscience.iop.org/0953-8984/23/43/435007

（4）有了声子，我们能将得到熟的食物（无论是传统烹饪还是微波炉），这是我们人类文明的前提。

所以，声子很重要。:D

是用MedeA算出来的TiRh（Pm3m)的声子谱，怎么从图上分析它的振动方向啊，什么光学波，声学波的

你的声子谱显示你的结构是不稳定的。你应该考虑非谐项（09年的一个prl已经用这种方法），然后你就可以看到随着温度的升高，你可以得到一个漂亮的声子谱。

一般都是测拉曼和红外。
而拉曼和红外都是跟G点的频率有关。
你需要知道G点的每个振动频率所具有的振动模式，然后来区分是拉曼吸收和红外吸收，从而和实验比较。xirainbow(站内联系TA)利用DOS计算晶格比热
然后对比实验数据；）zdd2008(站内联系TA)1.直接对比实验值(这里指声子谱)！
2.有了声子态密度，就可以热力学性质的很多参数了！比如Cp，Cv，S，H等！然后对比实验值，但是不是很可靠，因为声学支对热力学的贡献较大，因此无法知道光学支的计算是否准确！
第一原理晶格振动的热力学，这些年发展已经很成熟了！！出了很多优秀的文章！
有一本书，俺曾经重金求之！呵呵！没求到！！
Dederichs PH, Schober H, Sellmyer DJ. Phonon states of
elements. Electron states and fermi surfaces of alloys. Berlin,
Heidelberg: Springer; 1981.
可以看一下！呵呵！求到了，比忘了分享啊！！呵呵！zxzj05(站内联系TA)晶格动力学性质：计算声子谱和声子DOS，结合非弹性中子散射、拉曼和红外、群论分析，主要为了得到振动模式，各原子模，还可以结合实验测试结果推断预测模型等
热力学：这个性质用处更广范，热力学相关的也很多，不用多说。
注意的是，这里计算的声子振动对热力学的贡献，很多时候需要加上电子的贡献。

In any case the DEFINITION of a longitudinal modes is that its eigenvector is parallel to the phonon vewavector, the DEFINITION of a transverse mode is that the eigenvector is orthogonal to it. Apply the definitions.

用QHA计算热力学性质，声子色散谱基本就是被拿来验证是否结构稳定了～感觉实在比较浪费数据，并且，有虚频的色散谱，理论上应该可以给出些相变的方向之类的信息。今天看到篇论文：Physical Rev. B. 76, 214103 (2007)，里面对加压的声子谱进行了分析（使用PWscf计算的）。具体如下：

首先在声子色散谱上标注了些1，15，25之类的符号～

然后，针对M2和R25两个模式进行分析，指出了两个模式分别对应的原子移动方法，并且通过移动方法进行相变方向的预测。其中(b)图对应M2，(c)图对应R25。

由于专业是材料，从来没有接触过这类的东西，所以对于如何标注的声子模态的符号（就是那些1，2，15，15'）之类的东东，连从哪里学起都不知道……第二，如何能从声子的振动模态得到相应的原子位移方式。仔细翻看了ph.x，q2r.x和matdyn.x的输出结果，都没有看到这样的信息……

希望各位内行牛人，帮忙提点一下，这些内容都需要哪些知识，需要看哪些书，如果能具体到推荐几本书甚至是书中章节，那就更感激不尽了