WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Физика твердого тела, 2003, том 45, вып. Природа низкочастотного комбинационного рассеяния света в конгруэнтных кристаллах... рэлеевского рассеяния на дефектах [35,36], и = 0, если длина свободного пробега обратно пропорциональна квадрату частоты [36,37]. Было проведено сравнение экспериментальных данных с предсказаниями формулы (2) в предположении, что это выражение справедливо для акустических колебаний A1-симметрии уже на частотах ниже 80 cm-1, так как, согласно расчету [26], для фононов этой симметрии линейный закон дисперсии выполняется при <70-80 cm-1. На рис. 6 показаны спектры в геометрии x(zz)y и квадратичная частотная зависимость. Видно, что, хотя поведение экспериментального спектра между 60 и 80 cm-1 не противоречит зависимости от квадрата частоты, этот спектральный диапазон слишком короток для того, чтобы о квадраРис. 5. Плотность колебательных состояний, рассчитанная тичной зависимости можно было говорить с увереннов работе [26] (слошная линия) и полученная из данных стью. Ниже 60 cm-1 крыло экспериментального спектра по низкотемпературной теплоемкости (кружки). Штриховая соответствует частотно-независимому поведению. Одкривая — дебаевское приближение.

нако сравнение спектров КРС при двух температурах (рис. 3) показывает, что этот частотно-независимый спектр вполне может быть связан с оставшимся мноОбсуждение модели HOBBA для полосы 100 cm-1 гофононным вкладом, а не является спектром первого в КРС конгруэнтного кристалла ниобата лития было порядка. Дополнительную информацию по этому вопроведено на качественном уровне. Создание более просу можно получить при измерении спектров при точной модели позволило бы провести сравнение потемпературах ниже 80 K, что, к сожалению, выходит за зиции и формы полосы 100 cm-1 на основе кривых рамки наших экспериментальных возможностей.

дисперсии акустических ветвей. Например, на основании Таким образом, модели HOBBA представляются качественного рассмотрения модели можно ожидать судостаточно перспективными для объяснения полосы ществования максимума для E(TO)-фононов в области 100 cm-1 в конгруэнтном кристалле LiNbO3. Для про45-65 cm-1 (так как кривые дисперсии показывают яснения ситуации необходимо создание более точных существование экстремумов в этой области [26]), что моделей, учитывающих расположение атомов внутри значительно меньше положения самого низколежащекристаллической ячейки, а также проведение низкотемго максимума полосы, который составляет 82 cm-1.

пературных (T < 80 K) КРС-экспериментов.

Неясно, может ли более точная модель объяснить это Итак, в настоящей работе экспериментально исслерасхождение.

дован низкочастотный спектр КРС кристалла ниобата Поскольку создание точной модели может оказаться лития, индуцированный дефектами стехиометрии. Подостаточно сложной задачей, перспективны исследоваказано, что полоса КРС около 100 cm-1 в спектрах ния в таком частотном диапазоне, где применимы монестехиометрического (конгруэнтного) кристалла отнодели континуального приближения. Например, важную сится к спектру первого порядка. Проанализированы информацию может дать экспериментальное исследование поведения низкочастотного крыла полосы. Действительно, начиная с достаточно низкой частоты, когда справедлив закон линейной дисперсии для фононов, континуальное приближение должно стать справедливым.

Модели HOBBA в континуальном приближении используют дебаевскую плотность состояний и предсказывают степенное поведение интенсивности КРС-спектра, нормированного на фактор Бозе, In() =I()/ (n + 1), (2) где I() — стоксова компонента КРС-спектра. Величина In() в (2) пропорциональна так называемому коэффициенту связи в уравнении Шукера–Гаммона [34], характеризующему эффективность рассеяния света на колебательном возбуждении с частотой. Показатель Рис. 6. Бозе-нормированные спектры КРС I/[(n + 1)] констепени = 2, если доминируют механизмы электри- груэнтного ниобата лития при T = 300 (1) и 77 K (2) в ческого беспорядка [28] или затухания фононов из-за геометрии x(zz)y. 3 — квадратичная частотная зависимость.

Физика твердого тела, 2003, том 45, вып. 512 Н.В. Суровцев, В.К. Малиновский, А.М. Пугачев, А.П. Шебанин возможности описания этого спектра в рамках различ- [19] A. Ridah, M.D. Fontana, P. Bourson. Phys. Rev. B 56, 10, 5967 (1997).

ных подходов и моделей.

Анализ различных моделей для полосы 100 cm-1 [20] M.R. Chowdhury, G.E. Peckham, D.H. Saunderson. J. Phys.

C: Solid State Phys. 11, 8, 1671 (1978).

приводит к выводу о том, что в настоящее время нельзя [21] А. Марадудин. Дефекты и колебательный спектр кристалотдать безусловное предпочтение одной из них. Наилов. Мир, М. (1968). 432 с.

более перспективными представляются модели возник[22] E. Duval, A. Boukenter, B. Champagon. Phys. Rev. Lett. 56, новения дополнительных локализованных колебаний и 12, 2052 (1986).

проявления плотности акустических колебательных со[23] Акустические кристаллы / Под ред. М.П. Шаскольской.

стояний в спектрах КРС из-за нарушения правила отбора Наука, М. (1982). 632 с.

по волновому вектору. Для достижения прогресса в этой [24] E. Prez-Enciso, S. Vieira. Phys. Rev. B 57, 21, 13 359 (1998).

[25] Дж. Займан. Электроны и фононы. ИЛ, М. (1962). 488 с.

области необходимы дальнейшие теоретические и экспе[26] K. Parlinsky, Z.Q. Li, Y. Kawazoe. Phys. Rev. B 61, 1, риментальные исследования, в частности теоретическая (2000).

разработка моделей для сравнения предсказываемой и [27] E. Whalley, J.E. Bertie. J. Chem. Phys. 46, 4 1264 (1967).

экспериментально наблюдаемой спектральной формы [28] A.J. Martin, W. Brenig. Phys. Stat. Sol. (b) 64, 163 (1964).

полосы. Ясность в проблему могут внести сравни[29] P. Parayanthal, F.H. Pollak. Phys. Rev. Lett. 52, 20, тельные измерения низкотемпературных теплоемкостей (1984).

конгруэнтного и стехиометрического кристаллов, а так[30] W.J. Zhang, S. Matsumoto. Phys. Rev. B 63, 7, 073 же измерения низкотемпературных спектров КРС.

(2001).

[31] Н.В. Суровцев. Автометрия 4, 51 (2001).

Авторы благодарят А.Е. Баталова за измерение [32] N.V. Surovtsev. Phys. Rev. E 64, 11, 061 102 (2001).

КРС-спектра при возбуждении длиной волны 1.064 µm [33] R. Villar, E. Gmelin, H. Grimm. Ferroelectrics 69, 165 (1986).

и С.М. Кострицкого за предоставление кристалла сте[34] R. Shuker, R.W. Gammon. Phys. Rev. Lett. 25, 4, 222 (1970).

хиометрического состава.

[35] J. Jckle. In: Amorphous Solids: Low-Temperature Properties / Ed. W.A. Phillips. Springer, Berlin (1981).

[36] E. Duval, L. Saviot, N. Surovtsev, J. Wiedersich, A.J. Dianoux.

Phil. Mag. B 79, 11/12, 2051 (1999).

Список литературы [37] L. Saviot, E. Duval, N.V. Surovtsev, J.F. Jal, A.J. Dianoux.

Phys. Rev. B 60, 1, 18 (1999).

[1] Ю.С. Кузьминов. Ниобат и танталат лития — материалы для нелинейной оптики. Наука, М. (1975). 224 с.

[2] S.C. Abrahams, P. Marsh. Acta Cryst. B 42, 61 (1986).

[3] R.F. Schaufele, M.J. Weber. Phys. Rev. 152, 2, 705 (1966).

[4] A.S. Bаrker, Jr., R. Loudon. Phys. Rev. 158, 2, 433 (1967).

[5] A. Ridah, P. Bourson, M.D. Fontana, G. Malovichko. J. Phys.:

Cond. Matter 9, 44, 9687 (1997).

[6] A. de Bernab, C. Prieto, A. de Andrs. J. Appl. Phys. 79, 1, 143 (1996).

[7] I.P. Kaminow, W.D. Johnston, Jr. Phys. Rev. 160, 3, (1967).

[8] W.D. Johnston, Jr., I.P. Kaminow. Phys. Rev. 168, 3, (1968).

[9] Y. Okamoto, Ping-chu Wang, J.F. Scott. Phys. Rev. B 32, 10, 6787 (1985).

[10] R. Claus, G. Borstel, E. Wiesendanger, L. Steffan. Z. Naturforsch. A 27, 1187 (1972).

[11] В.С. Горелик, С.В. Иванова, И.П. Кучерук, Б.А. Струков, А.А. Халезов. ФТТ 18, 8, 2297 (1976).

[12] В.С. Горелик. Тр. ФИАН 132, 15 (1982).

[13] Н.В. Сидоров, Ю.Н. Серебряков. В сб.: Научн. тр. II Междунар. конф. „Реальная структура и свойства ацентричных кристаллов“. Александров (1995). С. 338.

[14] Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников, Ю.А. Серебряков, Е.Л. Лебедева, В.Т. Калинников. Неорган. материалы 33, 4, 496 (1997).

[15] Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников, В.Т. Калинников. Опт. и спектр. 82, 1, 38 (1997).

[16] А.Е. Баталов. Диплом. Новосибир. ун-т, Новосибирск (2001).

[17] М. Лайнс, А. Гласс. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. Мир, М. (1981). 736 с.

[18] P.G. Klemens. Phys. Rev. 148, 2, 845 (1966).

Физика твердого тела, 2003, том 45, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.