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luohubin木虫 (正式写手)
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请问有没有人知道Fermi surface nesting是什么
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如题，对Fermi surface nesting简直晕死了，好迷惑，比如什么情况下才算nesting，文献说是large parallel pieces of Fermi surface，可是这个标准太模糊了，满足这上标准的费米面区域可不少。同时，为什么得是平行，跟kohn anomaly的必然联系在哪，kohn anomaly的原始文献用的是自由电子气，是个球形费米面，跟上面的标准符合吗？而且nesting似乎带有“平移对称”的意思.... 唉，好晕啊，没有一篇文献讲得很清楚，难道是我理解有问题吗？ PS. 现在怎么没有凝聚态物理版了，都不知道这帖该往哪发。 [ Last edited by 华丽的飘过 on 2012-9-22 at 21:52 ] |
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2楼2011-11-19 01:59:22
【答案】应助回帖
luohubin(金币+10): 谢谢回帖，请看回复. 2011-11-19 19:47:21
luohubin(金币+10): 金币全给你了吧，这个问题我还是自己琢磨算了。 2011-11-22 14:23:31
luohubin(金币+10): 金币全给你了吧，这个问题我还是自己琢磨算了。 2011-11-22 14:23:31
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Fermi surface nesting 不需要强调large,“parallel pieces of Fermi surface”应该就够了，一般的时候费米面是一个完整的面，比如二维简单的最近邻近似下的tight binding model,half filling的时候费米面就是一个完整的圆；但是在某些情况下，费米面会变成图中的第一布里渊区中的几个蓝色的椭圆一样，变成几块分立的费米面，就是“pieces of Fermi surface”,"parallel"的意思是指这几个费米面可以通过平移some vectors之后和另外的一个费米面重合，比如图中的四个蓝色椭圆费米面（它们之间可以通过平移而重合），四个红色的费米面。这样的费米面就叫nested Fermi surface,或者Fermi surface nesting. 至于你说的Kohn anomaly,不大清楚，看了一下wikii, 应该是两个基本上没有必然联系的东西，感觉完全不相干。 “In the phononic spectrum of a metal a Kohn anomaly is a discontinuity in the derivative of the dispersion relation that occurs at certain high symmetry points of the First Brillouin Zone, produced by the abrupt change in the screening of lattice vibrations by conduction electrons. ”  Fermi surface reconstruction in YBCO |
3楼2011-11-19 05:20:13
supersolid226
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4楼2011-11-19 10:10:02
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的确，正看一本《electrons at the fermi surface》(Edited by M. Springford)中Lifshitz写的章节。其中提到"large parallel...”会加强声子谱中anomaly的产生(引用了证明文献，但太古老没找到)。对了，这里要说明一点，这个应该是跟kohn anomaly有关的，因为文献提到kohn anomaly就会提Fermi surface nesting。现在问题是，如果不要求large parallel这个条件，那么自由电子气是个费米面是个球体，做两个平行面与球面相切的是两个点，怎么也不能算是面吧。要是切点也算，那这种情况太多了，总能找到两个平行的平面与不相连的费米面分别相切，anomaly岂不很多？这是我最大的困惑所在。也就是说，平移重合的部分到底多大是用什么个标准怎么衡量的问题。下面是文献中摘的两个图，箭头就是nesting vector了。再次感谢你的参与。   |
5楼2011-11-19 20:12:57
6楼2011-11-20 05:41:28
luohubin
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也许你是对的，其实我也倾向于这么理解nesting，只不过被文献弄得有点糊涂。像上面传的图中，就有涉及同一个分立费米面的波矢。先抛开这个概念不谈。Lifshitz在书中用公式给出，正是因为存在平行的sections（不一定限定同一个分立的费米面），才导致声子谱中出现anomaly。而anomaly出现的波矢与费米面平行sections的平移波矢相对应。这是最令人糊涂的地方，因为这也包括了切点，如前面说的费米球直径与球面相交的两个点（文中也作出了这个图）。加上不同分立费米面之间的情况，满足条件的情况很多，对应的波矢也有很多，这显然是不实际的。现在我更倾向于认为这只是这种anomaly的必要不充分条件，但这里面可能涉及的理论很多，我还没有深入到那一步。 |
7楼2011-11-20 11:42:35
8楼2015-07-08 16:58:39