Serakan Umklapp

Rajah 1.: Proses normal (N-process) dan proses Umklapp (U-process). Ketika N-process mengekalkan jumlah momentum fonon, U-process mengubah momentum fonon.

Rajah 2.: Vektor k melepasi zon Brillouin pertama (merah) tidak membawa lebih maklumat berbanding yang lagi satu dalam zon Brillouin pertama..

Serakan Umklapp (juga proses Umklapp) merupakan proses serakan fonon-fonon (atau elektron-fonon) yang tidak harmonik membantuk fonon ketiga dengan momentum vektor k di luar zon Brillouin pertama. Serakan Umklapp adalah satu proses mengehadkan pengaliran haba dalam bahan berhablur, yang lain ialah fonon terserak pada kecacatan hablur dan di permukaan sampel.

Rajah 1 menunjukkan secara skematik tentang proses serakan yang mungkin bagi dua fonon dengan vektor gelombang (vektor k) k₁ dan k₂ (merah) mencipta satu fonon yang keluar dengan vektor k₃ (blue). Selagi jumlah k₁ dan k₂ berada dalam zon Brillouin pertama (petak kelabu) k₃ adalah jumlah kepada dua momentum fonon yang terabadi. Proses ini dinamakan serakan normal (proses N).

Dengan pertambahan momentum fonon, maka jumlah vektor gelombang bagi k₁ dan k₂ mungkin berada di luar zon Brillouin pertama (k'₃). Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, vektor k di luar zon Brillouin pertama adalah setara dengan vektor-vektor di dalamnya dan boleh diubah secara matematik kepada satu sama lain dengan penambahan vektor kekisi salingan G. Proses ini dipanggil serakan Umklapp dan mengubah jumlah momentum fonon.

Serakan Umklapp merupakan proses yang dominan bagi kerintangan haba pada suhu rendah bagi kecacatan hablur yang rendah. Nama proses ini terbit dari perkataan Jerman iaitu umklappen (menterbalikkan).