Aproximación cuasi-armónica
La aproximación cuasi-armónica es un modelo basado en fonones de la física del estado sólido que se utiliza para describir los efectos térmicos dependientes del volumen, como la expansión térmica . Se basa en el supuesto de que la aproximación armónica se cumple para cada valor de la constante de celosía , que debe verse como un parámetro ajustable.
La aproximación cuasi-armónica se expande sobre el modelo de fonón armónico de la dinámica de celosía. El modelo de fonón armónico establece que todas las fuerzas interatómicas son puramente armónicas , pero tal modelo es inadecuado para explicar la expansión térmica , ya que la distancia de equilibrio entre átomos en tal modelo es independiente de la temperatura.
Por lo tanto, en el modelo cuasi-armónico, desde el punto de vista de los fonones, las frecuencias de los fonones se vuelven dependientes del volumen en la aproximación cuasi-armónica, de modo que para cada volumen, se mantiene la aproximación armónica.
donde E lat es la energía de la red interna estática , U vib es la energía vibratoria interna de la red, o la energía del sistema de fonones, T es la temperatura absoluta, V es el volumen y S es la entropía debida a los grados de vibración de libertad. La energía vibratoria es igual a