Инфракрасная спектроскопия квазиодномерных магнетиков CuGeO3 и α '-NaV2 O5

• Автор: Голубчик, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 87 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Обзор литературы
1.1 Квазиодномерные магнитные системы
1.2 СиСеОз
1.3 ИаУ205
2 Описание эксперимента
2.1 Исследуемые образцы
2.1.1 СиСеОз
2.1.2 КаУ2Об
2.2 Экспериментальная установка
2.2.1 Спектральный прибор
2.2.2 Криостаты
2.2.3 Методика измерения спектров пропускания
2.2.4 Методика измерения спектров отражения
3 Моделирование спектров

ОГЛАВЛЕНИЕ
4 Оптические свойства спин-пайерлсовского купрата СиСе03
4.1 Электронные спектры
4.2 Исследование спин-пайерлсовского перехода по спектрам
в далекой ИК-области
5 Инфракрасная спектроскопия квазиодномерного магнетика а'-КаУгОб
5.1 Фононные спектры и симметрия кристаллической решетки а/ЧМаУОб в высокотемпературной фазе
5.2 Высокочастотная диэлектрическая аномалия в аУ-КаУгОб
и характер зарядового упорядочения
5.3 Электронные спектры УЧМаУгОб
5.4 Колебания решетки низкотемпературной фазы а'-ИаУгОб. “Сложенные” фононные моды

6 Заключение
Введение
Низкоразмерные магнитные системы являются очень популярным объектом как теоретических так и экспериментальных исследований из-за их необычных свойств и практической значимости. Широко известны, например, ВТСП соединения ШЗагСизОт-г, в которых важную роль играют магнитные взаимодействия в двумерных слоях и цепочках медь-кислород. Одномерные магнитные системы характеризуются и другими интересными квантовыми эффектами, одним из которых является т. н. спин-пайерлсовский фазовый переход.
Спин-пайерлсовский переход был предсказан теоретически в 1962 году Макконнелом и Линден-Беллом. В их статье [15] рассматривались одномерные антиферромагнитные гайзенберговские цепочки спинов с 5 = 1/2. Такая система, как известно, не может прийти в упорядоченное (антиферромагнитное) состояние даже при нуле температур (ан-зац Бете). Авторы предположили, что упорядоченное состояние все же может при определенных условиях достигаться за счет альтернирования цепочки. При этом происходит удвоение ее периода — противоположно ориентированные магнитные атомы попарно сближаются и,
4.1. “СЛОЖЕННЫЕ” ФОНОННЫЕ МОДЫ
то же время, предсказанные расчетом изменения в спектрах СиОеОз при спин-пайерлсовском переходе, обнаружить не удалось. Однако недавно (т. е. через три года после выхода в свет статьи [1]) были опубликованы работы [42,43] (в том числе и авторами [41]) предлагающие новый вариант электронных спектров СиОеОз, рассчитанных с использованием несколько измененной методики. Эти расчеты действительно предсказывают отсутствие изменений в электронных спектрах СиОеОз при спин-пайерлсовском переходе, что соответствует эксперименту, однако в рамках этих расчетов оказывается невозможно объяснить поглощение в области красной полосы 12000-16000 см“1, не говоря уж об идентификации особенностей ее контура. С другой стороны, экспериментальные результаты данной работы (опубликованные в [1]) были позднее полностью подтверждены проведенным независимо исследованием [44].
4.2 Исследование спин-пайерлсовского перехода по спектрам в далекой ИК-области
Рассмотрим теперь спектры пропускания СиОеОз в дальней ИК-об-ласти — в диапазоне 10-400 см“1. Так как кристаллическая структура СибеОз в высокотемпературной фазе принадлежит к пространственной группе РЬтт, то, согласно фактор-групповому анализу [29,45]
Г (РЬтт) — 4 Ад(аа1ЪЪ,сс) + Вд(Ъс) + АВаЬ) + ЗВ%д(ас) +
5В1и(Е || а) + 3В2и(Е || с) + ЬВги(Е || Ъ),