Phonon drag

Phonon drag

Phonon drag is an increase in the effective mass of conduction electrons or valence holes due to interactions with the crystal lattice in which the electron moves. As an electron moves past atoms in the lattice its charge distorts or polarizes the nearby lattice. This effect leads to a decrease in the electronic (or hole, as may be the case) mobility, which results in a decreased conductivity. However, as the magnitude of the thermoelectric power (aka Seebeck coefficient) increases with phonon drag, it may be beneficial in a thermoelectric material for direct energy conversion applications. The magnitude of this effect is typically appreciable only at low temperatures (<200 K).Phonons are not always in local thermal equilibrium; they move against the thermal gradient. They lose momentum by interacting with electrons (or other carriers) and imperfections in the crystal. If the phonon-electron interaction is predominant, the phonons will tend to push the electrons to one end of the material, losing momentum in the process. This contributes to the already present thermoelectric field. This contribution is most important in the temperature region where phonon-electron scattering is predominant. This happens for

where θD is the Debye temperature. At lower temperatures there are fewer phonons available for drag, and at higher temperatures they tend to lose momentum in phonon-phonon scattering instead of phonon-electron scattering.

This region of the thermopower-versus-temperature function is highly variable under a magnetic field.

References

Kittel, Charles (1996) Introduction to Solid State Physics, 7th Ed., John Wiley and Sons, Inc.


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

Look at other dictionaries:

  • phonon drag — fononinis vilkimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. phonon drag vok. Phononen Drag, m rus. увлечение фононами, n; фононное увлечение, n pranc. entraînement par les phonons, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Phononen-Drag — fononinis vilkimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. phonon drag vok. Phononen Drag, m rus. увлечение фононами, n; фононное увлечение, n pranc. entraînement par les phonons, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Thermoelectric effect — The thermoelectric effect is the direct conversion of temperature differences to electric voltage and vice versa. On the measurement scale of everyday life, a thermoelectric device creates a voltage when there is a different temperature on each… …   Wikipedia

  • Шехтер, Роберт — Роберт Шехтер (1947, Харьков) советский и шведский физик. Родился на Украине. Окончил Харьковский университет (1965). Специальность «Теоретическая физика, физика твёрдого тела». В 1970 году в Харьковском университете защитил кандидатскую… …   Википедия

  • Роберт Шехтер — (1947, Харьков) советский и шведский физик. Родился на Украине. Окончил Харьковский университет (1965). Специальность «Теоретическая физика, физика твёрдого тела». В 1970 году в Харьковском университете защитил кандидатскую диссертацию на тему:… …   Википедия

  • Шехтер Роберт — Роберт Шехтер (1947, Харьков) советский и шведский физик. Родился на Украине. Окончил Харьковский университет (1965). Специальность «Теоретическая физика, физика твёрдого тела». В 1970 году в Харьковском университете защитил кандидатскую… …   Википедия

  • Thermal effective mass — The thermal effective mass of electrons in a metal is the apparent mass due to interactions with the periodic potential of the crystal lattice, with phonons (e.g. phonon drag), and interaction with other electrons. The resulting effective mass of …   Wikipedia

  • entraînement par les phonons — fononinis vilkimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. phonon drag vok. Phononen Drag, m rus. увлечение фононами, n; фононное увлечение, n pranc. entraînement par les phonons, m …   Fizikos terminų žodynas

  • fononinis vilkimas — statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. phonon drag vok. Phononen Drag, m rus. увлечение фононами, n; фононное увлечение, n pranc. entraînement par les phonons, m …   Fizikos terminų žodynas

  • увлечение фононами — fononinis vilkimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. phonon drag vok. Phononen Drag, m rus. увлечение фононами, n; фононное увлечение, n pranc. entraînement par les phonons, m …   Fizikos terminų žodynas

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”