WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Обсудим возможную природу происхождения наблюдаемого дополнительного плеча в спектрах неупругого рассеяния нейтронов. Как известно, колебания идеальной решетки могут быть существенно модифицированы Рис. 3. Зависимости I/T (I — интегральная интенсивность, введением, например, точечных дефектов. В частноT — температура) для TA резонанса (1), дополнительного сти, эта проблема достаточно детально рассмотрена в плеча (2) и суммарной интенсивности неупругого рассеяния работах [12–14], где показано, что квадрат характерв области TA резонанса (3) в случае легированного GaAs при q = 0.07a. ной частоты, связанной с дефектом, равен 2 = f /md, d Физика твердого тела, 2005, том 47, вып. 1030 С.А. Борисов, С.Б. Вахрушев, А.А. Набережнов, Н.М. Окунева где f — константа взаимодействия, а md — масса наблюдается при E 0.6 THz, что хорошо согласуется d дефекта. В зависимости от соотношения между эти- с приведенной чисто качественной оценкой частоты ми параметрами возможны два различных типа новых резонансной моды. Как было указано ранее, такая мода (дополнительных) мод колебаний: локальные моды с могла бы приводить к наблюдаемому в эксперименте частотой колебаний выше максимальной частоты коле- искажению формы TA резонанса и сдвигу положения баний исходной решетки (если f > f и/или md < m) максимума при малых q, но эта мода должна быть d и резонансные моды mmax (если f f и/или бездисперсионной, если она является истинно резонансd md m). Так, в работе [15] из анализа когерентного ной. В то же время из приведенных рисунков хорошо неупругого рассеяния нейтронов была определена ча- видно, что данная мода имеет дисперсию, причем при стота локальной моды в Ta88Nb12 (атомы Nb рассмат- малых q ее частота при понижении температуры уменьривались как легкая примесь) и показано, что эта мода шается: для q = 0.07a при уменьшении температуры наблюдается как прилив со стороны высоких энергий на от 363 до 300 K (где мы еще надежно определяем поперечной (q, 0, 0) моде вблизи границы зоны Брилположение максимума дополнительного плеча) частота люэна. Позднее резонансная мода с частотой max/7, уменьшается примерно на 15% (кривая 2 на рис. 4). При связанная с либрацией и аксиальным движением двух этом следует ожидать (в соответствии с соотношением соседних междоузельных атомов, образующих гантелеI T /J ) рост интенсивности рассеяния на этой моде образную структуру, была теоретически предсказана для примерно в 1.3 раза, что хорошо совпадает с результаслучая, когда междоузельные атомы имеют ту же массу том, приведенным на рис. 3. Поскольку данные дефек(т. е. md = m), что и атомы исходной решетки (такая ты обладают дипольным моментом, а дипольные силы ситуация возникает, например, в результате облучения являются дальнодействующими, при понижении темпеобразца тепловыми нейтронами) для металлов с ГЦК рературы можно ожидать, как показано в работах [6,7], шеткой [16]. Было также показано [16,17], что такие появления дальнего порядка в системе диполей и сорезонансные моды в когерентном неупругом рассеянии ответственно возможно появление некой локализованнейтронов должны наблюдаться при концентрации деной „мягкой“ моды, распространяющейся на конечном фектов порядка 1019 cm-3 и при малых q. Эксперименрасстоянии и приводящей к возникновению ниже 320 K тально подобная мода наблюдалась Nicklow и др. [18] в пространственно-неоднородного состояния, аналогично облученной меди как существенный прилив со стороны наблюдавшемуся в релаксоре PbMg1/3Nb2/3O3 [22]. Довысоких частот на TA фононном резонансе при темпестаточно убедительным фактом в пользу этого сообратуре 10 K, причем положение максимума распределеражения является наблюдение в [8] резкого возрастания существенно смещалось относительно положения ния коэффициента поглощения ИК-излучения при конпоперечного акустического фонона для чистой меди в центрации носителей Ne 2 · 1018 cm-3. Таким обрасторону более высоких энергий. Этот дополнительный зом, совпадение температуры, при которой наблюдается прилив резко ослаблялся после отжига при комнатной сильное возрастание интенсивности дополнительного температуре, но только отжиг при температуре 800 K в плеча, с температурой наблюдения аномалий физичетечение двух часов удалял его полностью. Что касается ских свойств получает достаточно логичное объяснение, арсенида галлия, то локальные моды и связанные с их и можно полагать, что данная мода ответственна за появлением эффекты неоднократно наблюдались ранее наблюдаемые эффекты.

при легировании углеродом, бором, кислородом и другиСледует также отметить, что если подобная мода ми легкими элементами; результаты таких исследований существует, то в этом случае при малых q следует приведены, например, в работах [12,19–21] (см. также ожидать резкой зависимости формы линии TA фононссылки в них). В исследованном образце атомы приного резонанса от зоны Бриллюэна, в которой провомеси Te (№ 52, атомный вес — 127.61) почти вдвое дятся измерения — как это, например, наблюдалось в тяжелее, чем атомы Ga (№ 31, атомный вес — 69.72) BaTiO3 [23] для случая взаимодействующих мод. Провеи As (№ 33, атомный вес — 74.91), поэтому следовало денные нами предварительные измерения показали, что бы ожидать появления не локальной, а индуцированной такой эффект, по-видимому, существует, однако из-за дефектами резонансной моды в области низкочастотных недостаточного потока нейтронов не удалось провести возбуждений. Если бы ее появление было связано с полномасштабное исследование формы линии TA резообразованием ранее упоминавшихся гантелеобразных нанса в различных зонах Бриллюэна и определить параструктур из атомов Ga или As, то, исходя из величины метры дефектной моды и параметры ее взаимодействия max 9THz [9], для частоты подобной моды следовало с другими фононами.

бы ожидать значения max/7 [16], что составляет примерно 1.28 THz. Для аналогичных структур из атомов Te следует ожидать понижения соответствующей частоты Список литературы примерно вдвое. Действительно, как видно, например, на рис. 2, максимум распределения дополнительного плеча [1] W. Knzig, H.R. Hart, Jr., S. Roberts. Phys. Rev. Lett. 13, 18, при q = 0.07a и для достаточно высоких температур, 543 (1964).

для которых удается его достаточно надежно выделить, [2] U.T. Fiory. Phys. Rev. B 4, 2, 614 (1970).

Физика твердого тела, 2005, том 47, вып. Особенности неупругого рассеяния нейтронов на TA фононах в сильно легированном... [3] B.E. Vougmeister, M.D. Glinchuk. Rev. of Mod. Phys. 62, 4, 62 (1990).

[4] В.Т. Бублик, М.Г. Мильвидский, В.Б. Освенский. Изв.

вузов. Физика 1, 7 (1980).

[5] И.Я. Буянова, С.С. Остапенко, М.К. Шейнкман. ФТТ 27, 3, 748 (1985).

[6] В.В. Прудников, И.А. Прудникова. Кристаллография 37, 5, 1093 (1992).

[7] В.В. Прудников, И.А. Прудникова. Изв. вузов. Физика 9, 105 (1989).

[8] Е.А. Балагурова, Ю.Б. Греков, А.Ф. Кравченко, И.А. Прудникова, В.В. Прудников, Н.А. Семиколенова. ФТП 19, 9, 1566 (1985).

[9] D. Strauch, B. Dorner. J. Phys.: Condens. Matter 2, (1990).

[10] Ю.А. Изюмов, Н.А. Черноплеков. Нейтронная спектроскопия. Энергоатомиздат, М. (1983).

[11] C.W. Garland, K.C. Park. J. Appl. Phys. 33, 1, 759 (1962).

[12] O. Madelung. Introduction to Solid State Theory. SpringerVerlag, Berlin-Heidelberg-N. Y. (1978).

[13] A.A. Maradudin. Theoretical and Experimental Aspects of the Effects of Points Defects and Disorder on the Vibration of Crystals. Academic Press Inc., N. Y.-London (1966).

[14] D.A. Robbie, M.J.L. Sangster, P. Pavone. Phys. Rev. B 51, 16, 10 489 (1995).

[15] J. Als-Nielsen. Proc. of the Fourth IAEA Symp. on Neutron Inelastic Scattering, Copenhagen (1968). Vol. 1. P. 35.

[16] P.H. Dederichs, C. Lehmann, A. Scholz. Phys. Rev. Lett. 31, 18, 1130 (1973).

[17] R.F. Wood, Mark Mostoller. Phys. Rev. Lett. 35, 1, 45 (1975).

[18] R.M. Nicklow, R.R. Coltman, F.W. Young, Jr., R.F. Wood.

Phys. Rev. Lett. 35, 21, 1444 (1975).

[19] D.A. Robbie, R.S. Leigh, M.J.L. Sangster. Phys. Rev. B 56, 3, 1381 (1997).

[20] H.Ch. Alt, B. Dischler. Appl. Phys. Lett. 66, 1, 61 (1995).

[21] H.Ch. Alt, H. Mussig, H. Brugger. Proc. of the 9th Conf. on Semiconducting and Insulating Materials (SIMC’9). Tolouse, France (1996). P. 155.

[22] A. Naberezhnov, S. Vakhrushev, B. Dorner, D. Strauch, H. Moudden. Eur. Phys. J. B 11, 1, 13 (1999).

[23] J. Harada, J.D. Axe, G. Shirane. Phys. Rev. B 4, 1, 155 (1971).

Физика твердого тела, 2005, том 47, вып.

Pages:     | 1 ||



© 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.