ультразвуку частоти і хвильовим вектором визначається для одновимірного дроту виразом:
(3.2)
де ,
де - енергія Фермі; s - швидкість звуку; М - маса дротини; - оператор знищення фонона; - оператор народження фонона; - середня довжина вільного пробігу електрона.
Повний оператор Гамільтона системи "електрон+фонон" дорівнює:
, (3.3)
де - вважаємо збуренням.
Хвильова функція, незалежна від часу, для електрона квантового дроту у незбуреній задачі є розв'язком стаціонарного рівняння Шредінгера:
(3.4)
де
(3.5)
- хвильова функція гармонічного осцилятора в основному стані з енергією ,
, , (3.6)
Енергія системи запишеться в цьому випадку наступним чином:
, (3.7)
Для хвильової функції - невзаємодіючих електрона дроту і фонона ультразвуку маємо рівняння
, (3.8)
, (3.9)
- хвильова функція фонона з числом заповнення фононної моди. При взаємодії електрона з фононом ультразвуку вважатимемо, що змінюється тільки стан неперервного спектра електрона при поглинанні або випромінюванні фонона: . Матричний елемент оператора збурення при поглинання фонона
, (3.10)
де
(3.11)
(3.12)
При підстановці в (3.11) виразу для хвильової функції (3.5) отримаємо
(3.13)
Легко побачити, що
(3.14)
є символом Кронкера. Інтеграл
, (3.15)
де виконується, що n=1,2,3, ... (обчислення інтегралів (3.15) і (3.16) дивіться у Д. 3).
(3.17)
Аналогічно обчислюється матричний елемент при випромінювання фонона
(3.18)
(3.19)
(3.20)
(3.21)