La Red de Cristal

La mayoría de los sólidos tienen una estructura periódica de átomos, que forman lo que llamamos una red cristalina. Los sólidos y cristales amorfos son excepciones. La existencia de la red cristalina, implica un grado de simetría en la disposición de la red. Estas simetrías existentes se han estudiado ampliamente.

Una de las implicaciones de la red simétrica de átomos, es que puede soportar modos de vibración de red resonantes. Estas vibraciones transportan energía y son importantes en la conductividad térmica de los elementos no metálicos, y en la capacidad calorífica de todos los sólidos.

Vibraciones de Red

La existencia de una red de cristal periódica en los materiales sólidos, proporciona un medio para caracterizar las vibraciones de red.

En la escala de espaciamiento de red, estos modos de vibraciones están cuantizados, siendo el fonón el cuanto de vibración de red. El tratamiento mecánico del cuanto de vibración de red, condujo al modelo de Einstein y al modelo de Debye del calor específico.

En la teoría BCS de la superconductividad, los pares de electrones en el material de baja temperatura se acoplan por medio de los fonones para producir los pares de Cooper. El acoplamiento del fonón produce un estado de ligamiento que no puede ser excitado por la energía térmica disponible y por consiguiente, no puede moverse sin resistencia a través de la red cristalina del material.

Las vibraciones de red pueden interactuar con la luz para producir dispersión llamada dispersión de Brillouin, la cual se usa en la espectroscopia láser.