[Phonon] : 포논이란.

   포논(Phonon)은 고체물리를 공부할 때 등장하는 용어이다.

   격자는 원자가 규칙적으로 배열되어 있는 구조로써, 온도가 매우 낮지 않으면 각각의 원자들은 가만히 있지 않고 진동을 한다. 이때 원자들은 진동을 하지만 원래의 결정구조는 깨지지 않고 유지 되어있다. 따라서 격자속의 원자들은 마치 용수철같이 탄성을 가진 채 왔다 갔다 하기만 한다고 볼 수 있다. 이러한 성질을 가진 매질을 탄성 매질이라고 하고, 이 매질을 통해 전달되는 파동을 탄성파라고 한다. 대표적으로 소리, 물결, 지진 등이 있다. 이때 에너지 전달은 원자가 진동을 하면 그 옆의 원자에 에너지가 전달이 되고, 또 에너지를 전달받은 원자가 진동을 하면 그 옆의 원자에 에너지가 전달되고 … 이런 식으로 계속 옆으로 에너지를 전달하며 파동이 발생하고 나아가게 된다.

   탄성파: 탄성 매질 속으로 퍼져 나가는 파동으로 소리, 물결, 지진 등이 있다.

 

   우리 모두 빛(전자기파)이 입자(Photon)이면서 파동(Electromagnetic wave)의 성질을 모두 가지고 있음을 알고 있다. Photon과 Electromagnetic wave가 서로 연결되어 있는 것과 같이 탄성파(Elastic wave)도 입자이면서 동시에 파동의 성질 역시 가진다고 볼 수 있는데, 이때 입자가 바로 phonon이다.

   사실 이렇게 입자와 파동이 쌍을 이루고 있는 경우가 여러 개 있다.

Name	Field
Photon	Electromagnetic wave
Phonon	Elastic wave
Plasmon	Collective electron wave
Magnon	Magnetization wave
Polaron	Electron + elastic deformation
Exciton	Polarization wave