Fonones en cristales con estructura de diamante

Se presenta un estudio de los modos vibracionales de cristales con estructura de diamante. En este estudio aplicamos el modelo de Keating para describir las interacciones de corto alcance entre los átomos e incorporar, en la forma más simple, las interacciones de tres cuerpos asociadas con la deformación del ángulo entre dos enlaces covalentes. En el marco de la aproximación armónica, se obtienen expresiones analíticas para las relaciones de dispersión de fonones con vectores de onda a lo largo de tres direcciones de alta simetría: [001], [110] y [111]. Estas expresiones muestran claramente el efecto de las constantes de fuerza sobre la estructura de las bandas fonónicas de cristales con estructura de diamante. Nuestros resultados se ilustran en el caso específico de C.

A study of the vibrational modes of crystals with diamond structure is presented. In the study we apply the Keating’s model for describing the short-range interatomic interactions and incorporating, in the simplest way, three-body interactions, associated with the deformation of the angle between two covalent bonds.Within the framework of the harmonic approximation, we obtain analytical expressions for the dispersion relations of phonons with wave vectors along three high-symmetry directions: [001], [110] and [111]. These expressions show clearly the effect of the force constants upon the phonon band structure for crystals with diamond structure. Our results are illustrated in the specific case of C.

-No disponible-

-No disponible-

-No disponible-

-No disponible-

Resumen

Inglés A study of the vibrational modes of crystals with diamond structure is presented. In the study we apply the Keating’s model for describing the short-range interatomic interactions and incorporating, in the simplest way, three-body interactions, associated with the deformation of the angle between two covalent bonds.Within the framework of the harmonic approximation, we obtain analytical expressions for the dispersion relations of phonons with wave vectors along three high-symmetry directions: [001], [110] and [111]. These expressions show clearly the effect of the force constants upon the phonon band structure for crystals with diamond structure. Our results are illustrated in the specific case of C.

Español Se presenta un estudio de los modos vibracionales de cristales con estructura de diamante. En este estudio aplicamos el modelo de Keating para describir las interacciones de corto alcance entre los átomos e incorporar, en la forma más simple, las interacciones de tres cuerpos asociadas con la deformación del ángulo entre dos enlaces covalentes. En el marco de la aproximación armónica, se obtienen expresiones analíticas para las relaciones de dispersión de fonones con vectores de onda a lo largo de tres direcciones de alta simetría: [001], [110] y [111]. Estas expresiones muestran claramente el efecto de las constantes de fuerza sobre la estructura de las bandas fonónicas de cristales con estructura de diamante. Nuestros resultados se ilustran en el caso específico de C.