Umklapp Process

定义 Definition

Umklapp process（倒逆/折返过程）是固体物理中的一种散射过程，常见于声子-声子相互作用：晶格振动在散射时“表面上”不守恒晶体动量，而是通过加入或减去一个倒格矢把动量“折回”到第一布里渊区。它会破坏净动量传输，因此对热阻和热导率随温度变化非常关键。（也可出现在电子散射讨论中，但最常见语境是声子。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈʊmklɑːp ˈprəʊses/ （英式常见）
/ˈʊmklɑːp ˈprɑːses/ （美式常见）

例句 Examples

At high temperatures, Umklapp processes reduce the thermal conductivity of many crystals.
在高温下，倒逆（Umklapp）过程会降低许多晶体的热导率。

The model explains why, when Umklapp scattering dominates, the heat current decays even though the lattice is perfectly periodic.
该模型解释了为何当倒逆散射占主导时，即使晶格完全周期性，热流仍会衰减。

词源 Etymology

Umklapp来自德语，字面义为“翻折、折回”（um- “向周围/反向” + klappen “翻折、拍合”）。物理学中用它形象地描述：散射后波矢超出第一布里渊区时，通过一个倒格矢把结果“折回”到允许的表示范围，从而表现为对晶体动量传输的“反向作用”。

相关词 Related Words

• Phonon
• Scattering
• Thermal Conductivity
• Lattice
• Reciprocal Lattice
• Brillouin Zone
• Normal Process
• Momentum Conservation
• Anharmonicity
• Boltzmann Transport Equation

文学与著作中的用例 Literary Works

• Rudolf Peierls，《Quantum Theory of Solids》——在晶格热传导理论中讨论正常过程与Umklapp过程对热阻的影响。
• J. M. Ziman，《Electrons and Phonons》——系统阐述声子散射（含Umklapp）与热导率的关系。
• Charles Kittel，《Introduction to Solid State Physics》——在晶格振动与热性质章节中介绍Umklapp散射的物理图像。
• Neil W. Ashcroft & N. David Mermin，《Solid State Physics》——在输运与声子相互作用相关内容中提及Umklapp过程的作用。