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物理学では、フェイゾンは非周期的結晶構造に見られる集団励起の一種である。フェイゾンは準粒子の一種であり、多粒子系の出現現象である。フェイゾンは準結晶に特有の自由度とみなすこともできる。フォノンと同様に、フェイゾンは原子運動に関連する準粒子である。しかし、フォノンが原子の並進運動に関連するのに対し、フェイゾンは原子の再配置に関連する。この再配置、つまり変調の結果、結晶内の原子の位置を表す波の位相が変化する。これが「フェイゾン」という用語の由来である。非周期関数が高次元周期関数からの投影によって得られる非周期結晶の説明で一般的に使用される超空間図の言語では、「フェイゾン」変位は垂直空間内の（高次元）格子点の変位とみなすことができる。[1]
準結晶材料内では、フェイゾンは音速よりも速く移動できるため、熱伝達がフォノンのみによって行われる材料よりも高い熱伝導率が得られます。 [2]異なるフェイゾンモードは準結晶の材料特性を変えることができます。[3]
超空間表現では、高次元の周期結晶から低次元の空間に投影することで非周期結晶を得ることができます。これは一般にカットアンドプロジェクション法と呼ばれます。フォノンは空間内の結晶構造に対する原子の位置を変更しますが、フェイゾンは準結晶構造とそれを定義するカットスルー超空間に対する原子の位置を変更します。したがって、フォノンモードは「面内」の実空間（平行、直接、または外部とも呼ばれる）の励起であり、フェイゾンは垂直空間（内部または仮想とも呼ばれる）の励起です。[4]
フェイゾンは流体力学理論の観点から説明することができます。均質な流体から準結晶に移行すると、流体力学理論では、平行空間と垂直空間での並進対称性の破れから 6 つの新しいモードが発生すると予測されています。これらのモードのうち 3 つ (平行空間に対応) は音響フォノン モードであり、残りの 3 つは拡散フェイゾン モードです。不整合変調結晶では、変調されていない親構造のフォノンのコヒーレントな重ね合わせからフェイゾンが構築される場合がありますが、これは準結晶では不可能です。[1]準結晶の流体力学分析では、フォノンの歪み緩和は比較的速いのに対し、フェイゾン歪みの緩和は拡散的で、はるかに遅いことが予測されています。[5]そのため、溶融物から急速冷却によって成長した準安定準結晶は、X 線および電子回折ピークのシフトと異方性の広がりに関連する組み込みのフェイゾン歪み[6]を示します。[7] [8]
参照
参考文献
- ^ ab 藤原 徹; 石井 勇 (2008).準結晶. エルゼビア. ISBN 978--0444-51418-9。
- ^ オークリッジ国立研究所。「中性子が異常な熱輸送の鍵を明らかにする」。phys.org 。 2023年2月24日閲覧。
- ^ Zyga, Lisa. 「フェイソンはどのように見えるか?」. phys.org .
- ^ de Boissieu M (2019年3月). 「Ted Janssenと非周期結晶」. Acta Crystallographica Section A . 75 (Pt 2): 273–280. doi :10.1107/S2053273318016765. PMC 6396404 . PMID 30821260.
- ^ Lubensky TC、Ramaswamy S、Toner J (1985 年 12月)。「イコサヘドラル準結晶の流体力学」。Physical Review B。32 ( 11): 7444–7452。Bibcode :1985PhRvB..32.7444L。doi :10.1103 / physrevb.32.7444。PMID 9936890 。
- ^ Tsai AP (2008 年 4 月). 「イコサヘドラル クラスター、イコサヘラル オーダー、および準結晶の安定性 - 冶金学の視点」.先端材料の科学と技術. 9 (1): 013008. Bibcode :2008STAdM...9a3008T. doi :10.1088/1468-6996/9/1/013008. PMC 5099795. PMID 27877926 .
- ^ Lubensky TC、Socolar JE、Steinhardt PJ、Bancel PA、Heiney AP (1986 年 9 月)。「準結晶回折パターンの歪みとピークの広がり」。Physical Review Letters。57 ( 12 ) : 1440–1443。Bibcode :1986PhRvL..57.1440L。doi :10.1103/PhysRevLett.57.1440。PMID 10033450 。
- ^ Yamada T, Takakura H, Euchner H, Pay Gómez C, Bosak A, Fertey P, de Boissieu M (2016 年 7 月). 「Sc-Zn イコサヘドラル準結晶の原子構造と位相モード」. IUCrJ . 3 (Pt 4): 247–58. doi :10.1107/S2052252516007041. PMC 4937780. PMID 27437112 .
Freedman, B., Lifshitz, R., Fleischer, J. 他「非線形フォトニック準結晶における位相ダイナミクス」Nature Mater 6, 776–781 (2007). https://doi.org/10.1038/nmat1981
書籍
- Steinhardt PJ、Ostlund S (1987)。準結晶の物理学。シンガポール：World Scientific。ISBN 978-9971-5-0226-3。
- Jaric MV編 (1988)。準結晶入門、非周期性と秩序。第1巻。Academic Press。ISBN 978-0-12-040601-2。
- Jaric MV編 (1989)。準結晶の数学入門。非周期性と秩序。第2巻。Academic Press。ISBN 978-0-12-040601-2。
- DiVincenzo DP、Steinhardt PJ 編 (1991)。準結晶: 最先端の技術。凝縮系物理学の方向性。第 11 巻。シンガポール: World Scientific。ISBN 978-981-02-0522-5。
- Senechal M (1995)。準結晶と幾何学。ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-57541-6。
- Patera J (1998)。準結晶と離散幾何学。アメリカ数学会。ISBN 978-0-8218-0682-1。
- Belin-Ferre E、Berger C、Quiquandon M、Sadoc A 編 (2000)。準結晶。World Scientific Publishing Company。ISBN 978-981-02-4281-7。
- Trebin HR編 (2003)。準結晶：構造と物理的特性。Wiley- VCH。ISBN 978-3-527-40399-8。
- Janssen T、Chapuis G、Boissieu (2018)。非周期構造：変調構造から準結晶まで。Oxford Science Publications。ISBN 978-0-19-882444-2。
- 藤原 孝文、石井 勇 (2008)。準結晶。シンガポール：エルゼビア。ISBN 978-0-444-51418-9。