量子聲學

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量子聲學(quantum acoustics)是研究微觀量子力學效應不可忽略時聲現象的一個聲學分支,屬於聲學和凝聚體物理學的交叉領域[1]

量子聲學最初是在20世紀30年代研究聲光效應時開始的。量子化的機械波即點陣振動稱為聲量子或聲子,所以量子聲學就是研究聲子的產生、就收、與物質微觀結構的相互作用及其應用的科學。當聲波的頻率很高(109 Hz)、或媒介溫度很低(接近0 K)時,經典力學不足以描述聲現象,必須用到量子力學的基本原理[2],考慮到媒質和聲波能量的不連續性。

量子聲學主要研究聲子與物質微觀結構的相互作用。如:聲子-光子、聲子-聲子、聲子-核自旋、聲子-電子、聲子-中子等。另外,聲子在解釋超流機制方面起了重要作用[3]

歷史[編輯]

1966年,jacobson和Ilukor利用非諧振的壓電錶面激勵在石英晶體中得到了頻率為114 GHz的聲子。同年,Eisenmenger提出了超導隧道結用於高頻聲子的產生和檢測[4]

領域[編輯]

超流[編輯]

超導[編輯]

超導金屬中聲子和電子會相互作用。1957年J.巴丁、L.庫珀和J.施里弗建立了的超導微觀理論(簡稱BCS理論)指出,電子和聲子的相互作用,形成超導的電子對(稱庫珀對)。

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ 李沖飛. 首届全国量子声学讨论会在合肥召开. 《應用聲學》. 1986年, (01期) [2016-08-30]. (原始內容存檔於2021-02-06). 
  2. ^ Handbook of Acoustics , Malcolm Crocker,內有一章闡述量子聲學。
  3. ^ 關定華. 声学的发展. 中國科學院院刊. 1993, (第3期). 
  4. ^ 白玉海. 固体中高频声子的激励 (PDF). 物流. [2016-08-30]. (原始內容存檔 (PDF)於2021-02-06).