Плотность одно- и двухчастичных состояний в кристаллах ниобата лития - page 4

А.А. Аникьев
4
нонного резонанса Ферми. При изучении дисперсии низкочастотных
фононных ветвей ниобата лития методом рассеяния медленных
нейтронов при различных температурах [16, 17] оказалось, что ни
одна из фундаментальных оптических мод не имеет характерной для
«мягкой» моды температурной зависимости в области температур
293...900 K.
Целью данной работы являлся расчет плотности одно- и двухча-
стичных колебательных возбуждений в низкочастотной области
спектра ниобата лития при различных температурах. Рассмотрение
основано на результатах экспериментального исследования спектров
КРС [15] и спектров рассеяния медленных нейтронов [16].
Общий анализ результатов исследования спектров КР и рас-
сеяния медленных нейтронов в ниобате лития.
В низкотемпера-
турной фазе кристалл ниобата лития имеет пространственную группу
симметрии
6
3
v
С
(
R
3
с
) [11]. Пространственная группа симметрии
параэлектрической фазы
6
3
d
D
содержит центр инверсии вследствие
перемещения атомов лития и ниобия в центросимметричные поло-
жения. В спектрах КР активны четыре полярных колебания
А
1
-симметрии и девять полярных колебаний
Е
-симметрии. В соответ-
ствии с правилами отбора в спектрах КР при геометрии
Y
(
ZZ
)
X
ак-
тивны поперечные колебания
A
1
-типа, связанные со смещением ато-
мов вдоль полярной оси кристалла, а в геометрии
Z
(
XZ
)
Y
— попереч-
ные колебания
E
-типа, при которых атомы смещаются в плоскости,
перпендикулярной оптической оси кристалла.
Температурную зависимость спектров КР на колебаниях
A
1
-типа
в ниобате лития изучали в работе [15, см. рис. 7.5]. При низких тем-
пературах (
Т
= 80 K) в спектре КР наблюдаются четыре фундамен-
тальных колебания с частотами
ν
1
= 252 см
–1
;
ν
2
= 274 см
–1
;
ν
3
=
= 333 см
–1
;
ν
4
= 635 см
–1
. Кроме того, спектры КР обладают рядом
особенностей: на низкочастотном крыле первого фундаментального
колебания при
Т
= 300 K проявляется слабый максимум с частотой
ν
~ 200 см , a
В
области частот 30...120 см
–1
наблюдается широкая
полоса с максимумом на частоте
ν
"
~ 100 см
–1
.
С возрастанием температуры две линии, соответствующие фунда-
ментальным колебаниям
ν
1
и
ν
2
, сливаются в одну широкую полосу,
максимум которой сдвигается до 224 см
–1
при температуре 1100 K.
В то же время наблюдается значительная асимметрия низкочастотно-
го крыла линии
ν
1
, вызванная взаимодействием с линией
ν
. При этом
линия
ν
'
сдвигается в низкочастотную область. Интенсивность поло-
сы с максимумом
ν
′′ возрастает с увеличением температуры, и при
высоких температурах отмечается перераспределение интенсивно-
сти между тремя линиями:
ν
1
,
ν
'
и
ν
"
. На рис. 1 кружками показаны
1,2,3 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,...18
Powered by FlippingBook