在一定的溫度(或壓強)範圍內,某些晶體中出現某種局域的原子特性的週期性分佈,稱做調製結構。它的調製波長和點陣常數之間,可以有簡單整數比的關係,也可以偏離簡單整數比的關係。如果有簡單整數比關係,便稱做公度,如果偏離簡單整數比關係,便稱做無公度。存在公度調製結構的相稱做公度相,存在無公度調製結構的相稱做無公度相。公度相和無公度相之間的轉變,叫做公度-無公度相變。

  上述調製結構可以是他種原子構成的不同的點陣;可以是原來晶體晶胞胞中某種離子位置的周期性畸變,以及伴隨這種離子位置畸變出現的電子電荷密度或(和)自旋密度的周期變化,分別稱做電荷密度波和自旋密度波;也可以是螺旋形或正弦形磁性結構。

  他種原子的不同點陣見於固體表面和夾層材料中,典型例子如石墨襯底上吸附單層稀有氣體和石墨鍶夾層材料。在低溫低壓下單層稀有氣體原子形成二維公度點陣,加壓便可形成無公度點陣。

  離子位置畸變形成的超點陣(見超結構),見於電介質中,典型例子是亞硝酸鈉和硒酸鉀。亞硝酸鈉在高溫順電相和低溫鐵電相之間的一個很窄的溫度區間內出現離子位置畸變的調制結構,調制結構近似是簡諧型的,調制波長近似為點陣常數的8.4倍,是無公度的。硒酸鉀在高溫順電相與低溫鐵電相之間的一個較寬溫度區間內存在離子位置畸變的調制結構。調制結構在高溫一端近似為簡諧型,隨著溫度下降,出現高次調諧,調諧基波波矢可表為

,式中 α *為 倒易點陣矢量, δ表對整數比關系的偏離,它遠小於1,且隨溫度下降而減小。當 δ變到0,調制便變為公度的。

  在導體中,為瞭保持電中性,離子位置畸變還伴隨有電荷密度波或(和)自旋密度波的出現。典型的例子是準一維電荷轉移材料TTF-TCNQ和準二維的層狀金屬二硫族化物。調制波矢的溫度依賴性和上述電介質的相似。

  磁性結構廣泛見於稀土化合物中。在這些材料中,發現多種無公度螺旋形、正弦形以及錐形的磁序。

  公度-無公度相變包括兩種情況:一種是有無調制結構的相之間的轉變;另一種是公度和無公度調制結構的相之間的轉變。大多數情況下,常溫下不存在某種調制結構,當溫度降低到某一適當溫度,調制結構才出現,這種轉變及其逆轉變,是第一種情況。調制結構的波矢隨溫度下降由無公度變為公度,這種轉變及其逆轉變,是第二種情況。調制波矢變為公度後一般不再變化,這時的波矢又稱為鎖定波矢,這時的公度相又稱為鎖定相。

  

參考書目

 P.Bak, Report Progress Physics, Vol.45,p.587,1982.