فونون یک کوانتوم انرژی است (مقایسه شود با فوتون). به برانگیزشِ گردآمدیِ (collective excitation) اتم‌ها در یک ساختار بلوری فونون می‌گویند. یا به بیانی ساده‌تر، نوسان‌های هماهنگ همه‌ی‌ِ اتم‌ها در یک ساختار بلوری را فونون می‌گویند. در فیزیک کوانتومی برای بیان این نوسان‌ اتم‌ها در شبکه بلور از مفهوم شبه‌ذره بهره‌می‌جویند که فونون نام دارد.

در فیزیک ماده چگال، فونون نقش بسیار مهمی دارد و بسیاری از خاصیتهای مواد جامد از جمله رسانایی گرمایی و رسانایی الکتریکی توسط فونون‌ها صورت می پذیرد.

فونون به عنوان شبه‌ذره یک بوزون است، یعنی از آمار بوز-اینشتین پیروی می‌کند. فونون در شبکه دارای یک مفهوم فضایی غیرجایگزیده می‌باشد.

در نظریه میکروسکوپی ابر رسانایی ، “فرولیش” (H. Frohlich) خاطر نشان ساخت که برهمکنش الکترون – فوتون قادر است دو الکترون را طوری به هم جفت کند که گویی رفتار آنها ناشی از وجود برهمکنش مستقیمی بین آنهاست. در برهمکنشی که فرولیش فرض کرد، الکترونی ، فونونی را گسیل می‌دارد که بلافاصله توسط الکتون دیگری جذب می‌گردد و او توانست نشان دهد که با شرایط معینی این گسیل و جذب متعاقب فونون توسط الکترون دیگر، می تواند به ایجاد ربایش ضعیفی بین الکترونها دیگر، می تواند به ایجاد ربایش ضعیفی بین الکترونها منجر گردد. ممکن است تصور کرد که بر هم کنش بین الکترونها، توسط فونون تراگسیل یافته است.

ولی در انرژی نوعی ناپایستگی بوجود می‌آید که این ناپایستگی انرژی به دلیل اصل عدم قطعیت است. اگر طول عمر حالت میانی ، t∆ خیلی کوتاه باشد: عدم قطعیت بزرگی در انرژی، E∆ وجود خواهد داشت، بطوری که انرژی ناگزیر نیست در فرآیندهای گسیل و جذب پایسته باشد. چنین فرایندهایی که برای آنها انرژی پایسته نیست.، فرایندهای مجازی نامیده می‌شوند، و گسیل مجازی فوتون ، فقط وقتی امکان پذیر است که الکترون آماده دیگری برای جذب آنی آن وجود داشته باشد. نتیجه کلی فرآیندهای گسیل و جذب ، وجود ربایش بین دوالکترون است. اینکه چرا ابررساناها در حالت عادی رساناهای خوبی نیستند، ناشی از این واقعیت است که منشأ ابررسانایی برهمکنش الکترون – فونون است.

فهرست مطالب:

ارتعاشهای شبکه ها

ارتعاشهای بلور یک بعدی – یک اتم در یاخته بسیط

به دست آوردن رابطه پاشندگی ω بر حسب K

محدوده بردار موجهای مستقل برای توصیف کامل ارتعاشهای فیزیکی شبکه

سرعت گروه در مرز های منطقه اول بریلوئن و در K≈0

شاخه های طولی و عرضی در منحنی پاشندگی

ارتعاشهای بلور یک بعدی – دو اتم با جرمهای متفاوت در یاخته

شاخه های صوتی و نوری منحنی پاشندگی

نسبت دامنه های نوسان

ارتعاش شبکه بلورهای سه بعدی با پایه چند اتمی

کوانتش انرژی ارتعاشهای شبکه – فونونها

تکانه فونون

اندازه گیری تجربی رابطه پاشندگی فونونها

ظرفیت گرمایی شبکه

توزیع پلانک

مدل انیشتین

چگالی مدها در یک بعد

چگالی مدها درسه بعد

مدل دبی در مورد ظرفیت گرمایی شبکه

برهمکنش های ناهماهنگ در بلور

و…