Разумевање анхармоничних ефеката у молекулима и кристалима

Анхармонично се односи на чињеницу да потенцијална енергија молекула или кристала нема једноставан, хармоничан облик. Другим речима, потенцијална енергија система се не може описати једним, једноставним осцилаторним моделом. Уместо тога, потенцијална енергија има сложенији, нелинеарни облик који зависи од специфичних детаља система који се проучава.ӕӕАнхармонични ефекти могу настати из различитих извора, укључујући:ӕӕ1. Нелинеарне интеракције између атома или молекула: Када интеракције између атома или молекула нису линеарне (тј. нису пропорционалне примењеној сили), потенцијална енергија система ће бити анхармонична.ӕ2. Ефекти кристалног поља: У кристалним материјалима, електростатичке силе између јона могу довести до анхармоничних ефеката у потенцијалној енергији система.ӕ3. Ефекти тунелирања: У системима у којима је тунелирање важно (нпр. у хемијским реакцијама), анхармонични ефекти могу настати из квантно механичке природе процеса тунелирања.ӕ4. Квантне флуктуације: На ниским температурама, квантне флуктуације могу постати значајне и довести до анхармоничних ефеката у потенцијалној енергији система.ӕӕАнхармонични ефекти могу имати важне последице на понашање молекула и кристала. На пример, они могу довести до нелинеарних оптичких својстава, као што је генерисање другог хармоника, а такође могу утицати на односе дисперзије фонона и топлотну проводљивост кристалних материјала.