Was ist in der Physik ein Phonon?
Ein Phonon ist eine Energiemenge, die in einer Schwingung gefunden wird. Diese sind in allen Objekten vorhanden, die aktiv vibrieren, wie beispielsweise Quarzkristalle. Eine Möglichkeit, einen Phonon zu berücksichtigen, ist ein Resonanzpartikel innerhalb einer Welle. So wie ein "Photon" ein Quantenpartikel in einer Lichtwelle ist, ist ein Phonon ein Teilchen in einer Schallwelle. Der Begriff "Phonon" stammt aus dem griechischen Wort "Telefon", was "Klang oder Stimme" bedeutet. Da dieses Konzept 1932 eingeführt wurde, wurden diese Mengen in den als Quantenmechanik bekannten Physik integriert. Sie sind Teil der aufstrebenden und anhaltenden Forschung in der Physik. Ein Phonon wird oft als "Quasipartikel" oder "kollektive Anregung" eingestuft, was im Allgemeinen bedeutet, dass es als Phänomen beobachtet werden kann, aber nicht spezifisch als individuelles physikalisches Objekt extrahiert werden.Ons innerhalb eines Objekts. Diese Wechselwirkung bewirkt Gruppen von Phononen, Ketten oder Gitterstrukturen zu bilden. Ein Phonon kann seine Energie auf den nächsten in der Kette übertragen. Ein langes Gitter oder eine Gruppe davon kann kontinuierliche Energie in Form von Strom oder Wärme transferieren.
Das Verhalten von Phononen verstehen, wird von vielen thermodynamischen Experten als Schlüssel zur Schaffung sehr effizienter leitender oder isolierender Materialien angesehen. Eine hohe Leitfähigkeit ist in den Bereichen Informatik und Stromspeicher wichtig, während extreme Isolierung für Schutzmaterialien nützlich ist. Die Forschung wird fortgesetzt, wie einige Wissenschaftler der Ansicht sind, dass nützliche Materialien aufgrund der Untersuchung der Art und Weise untersucht werden können, wie Phononen arbeiten und interagieren.
Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) erstellte 2010 ein solches Material. Die MIT -Experten kombinierten mehrere Schichten verschiedener Kristallmaterialien in einem PatTern, die Phononen widerspiegeln. Während des Experiments stoppte das Kristallmaterial erfolgreich die Bewegung von Phononen und ließ sie in die entgegengesetzte Richtung reflektieren oder "springen".
Phonon -Forschung kann zur Entwicklung praktischer Entwicklungen in Zukunft führen. Einige Beispiele für Erfindungen, die durch Manipulation von Phononen möglich sind, sind schützende Wärmeleitbetten für Raumschiffe, eine überlegene Isolierung für einfrieren kalte Umgebungen und Energiesammler für tragbare Geräte. Erfolgreiche Manipulation kann zu wissenschaftlichen Durchbrüchen führen, die dem schnellen Wachstum der Festkörperelektronik wie Transistoren in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ähneln.