格子振動のソースを表示

{{出典の明記|date=2011年7月}}
'''格子振動'''（こうししんどう、[[英語]]：lattice vibration）は、[[結晶]]中の[[原子]]（格子）の振動のこと。振動の駆動力は[[熱]]であるが、[[絶対零度]]においても、[[不確定性原理]]から原子（格子）は振動している（[[零点振動]]）。

格子振動は、[[熱伝導]]の原因の一つであり、[[比熱]]とも関係が深い（→[[デバイ比熱]]）、また格子振動によって[[電子]]が散乱される（→[[電気伝導]]に影響）。

格子振動は、従来型の超伝導と深く関わっている（→[[BCS理論]]）。

[[量子化]]された格子振動が[[フォノン]]。

振動という意味では、単独の原子や、[[分子]]、[[クラスター (物質科学)|クラスター]]、[[表面]]などでの各原子も振動していて、これらを量子化したものもフォノンである。

== 音響モードと光学モード ==
[[File:Optical & acoustic vibrations.png|thumb|250px|二原子鎖における光学(optical)モードと音響(acoustic)モード]]
N個の原子からなる結晶では、[[モード (物理学)|振動モード]]は3N個だけある。そのうち3個は'''音響モード'''であり、残りの3(N-1)個は'''光学モード'''である。[[波数ベクトル]]が０の極限で固有振動数が０になるようなモードを'''音響モード'''という。一方０にならないモードを'''光学モード'''という。波数が０の音響モードは、すべての構成原子が一斉に同じ方向に同じ振幅だけ動くようなモードであり、またその振動数は０である。一方、波数が０のときの光学モードでは、多原子系の[[重心]]は不変である。

光学モードでは結晶の属する[[点群]]、モードの対称性を表す[[既約表現]]の種類によって、[[ラマン活性]]や[[赤外活性]]を評価できる。赤外活性であるならば[[赤外吸収]]によって、ラマン活性ならば[[ラマン散乱]]によって、その振動数を知ることができる。

== 関連項目 ==
*[[熱振動]]
*[[DFPT法]]
*[[調和近似]]
*[[物性物理学]]

{{DEFAULTSORT:こうししんとう}}
[[Category:固体物理学]]
[[Category:結晶]]
[[Category:振動と波動]]