Re: Fononi in materiali amorfi?

From: Tetis <ljetog_at_yahoo.it>
Date: Thu, 28 Apr 2011 00:35:44 +0200

Dulcamara ha usato la sua tastiera per scrivere :
> Salve a tutti. Riprendo una risposta che mi venne data in un post
> precedente e mi lasci� perplesso:
> ---
> Finora avevo sentito dire che miscele di bitume e polvere di ferrite
> sono buoni isolanti acustici per le basse frequenze: la ferrite si
> comporta come centro di scattering per i fononi e ne accorcia il
> cammino libero medio migliorando sia la resistivit� termica che
> l'impedenza acustica.
> ---
>
> Che senso ha parlare di fononi in un materiale amorfo come il bitume?

Ha sempre senso parlare di fononi in un sistema approssimativamente
armonico, nel caso di sistema cristallino puoi per� associare al fonone
un quasi-impulso oltre che una energia, in un mezzo amorfo questo
diventa pi� difficile ma si pu� fare, la cosa � stata studiata da un
fisico francese che si chiama Senechal se non ricordo male. Mi sembra
comunque superfluo andare al livello quantistico per spiegare il
miglioramento di una grandezza macroscopica come l'impedenza acustica.
Diversamente per la conducibilit� termica il ricorso alla struttura
vibrazionale quantistica nel caso dei cristalli � comodo, ma non �
detto che sia necessario o possibile. Esistono approssimazioni
semiclassiche del processo di diffusione di gruppi d'onda che possono
essere utili approssimazioni anche dell'equazione di Boltzmann. In quel
caso direi che la disomogeneit� che sia amorfa o cristallina si pu�
trattare pi� o meno alla stessa stregua nei limiti di validit�
dell'approssimazione.

> Cammino libero medio? Non sarebbe pi� opportuno parlare di tempo di
> vita medio del fonone?

dipende dalla modalit� principale di scattering se si tratta di
scattering elastico � del tutto ragionevole parlare di cammino libero
medio.

> Da quel che ricordo di stato solido la propagazione e il tempo di vita
> dei fononi sono limitati
> dalle imperfezioni nel reticolo cristallino e da effetti anarmonici.

Questo � corretto, ma le non linearit� possono essere pensate pur
sempre come processi di scattering a pi� fononi.

> Esistono al contrario una sorta di "fononi amorfi" disturbati da zone
> cristalline?

esistono vibrazioni quasiclassiche capaci di diffusione e distorsione
non lineare da parte del mezzo e delle zone eterogenee.

> Io pensavo pi� prosaicamente che l'aumento di impedenza acustica del
> bitume drogato a ferrite dipendesse solo dall'aumento del peso
> specifico...

Ed infatti, ma la diminuzione di conducibilit� termica come la
spiegheresti in questi termini? Il peso specifico ti cambia certamente
la capacit� termica, che generalmente � indipendente dalla
conducibilit�.
Received on Thu Apr 28 2011 - 00:35:44 CEST