Спектроскопия комбинационного рассеяния света в нецентросимметричных кристаллах при наличии внешних воздействий и примесей

• Автор: Умаров, Бахтияр Султанович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 305 c. : ил

Глава I. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ДИНАМИКА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ

РЕШЕТКИ НЕЦЕНТРОСИММЕТРИЧНЫХ СТРУКТУР

1.1. К теории дисперсии диэлектрических характеристик кристаллов

1.1.1. Особенности дисперсии диэлектрической проницаемости в условиях слабого и сильного ангармонизма колебаний решетки
1.1.2. Свойства симметрии и особенности колебательного спектра кристаллов тан-талата и ниобата лития
1.2. Дисперсия диэлектрической проницаемости в кристаллах таяталата и ниобата лития

1.3. Особенности КРС в кристаллах в окрестности точки фазового перехода

1.3.1. Эволюция спектров КРС вблизи точек фазовых переходов П рода в кристаллах

1.3.2. Методы исследования спектров КРС в окрестности точки фазового перехода

1.4. К дисперсионной теории длинноволновых полярных оптических колебаний

1.4.1. Псашритоны

1.4.2. Поляритоны в одноосных кристаллах
Глава II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРОВ
КРС НА ОПТИЧЕСКИХ ФОНОНАХ И ПОЛЯРИТОНАХ ПРИ ВНЕИЬ
НИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР,
ВКЛЮЧАЯ ОКРЕСТНОСТЬ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА
2.1. Общая схема эксперимента
2.1.1. Источники возбуждения спектров КРС
2.1.2. Оптические измерения при температурах жидкого азота и жидкого гелия

2.1.3. Высокотемпературные измерения
2.2. Особенности регистрации спектров КРС в окрестности точки структурного фазового перехода
цри фиксированных частотах
2.3. Изучение изочастотных зависимостей
2.4. Экспериментальная методика изучения КРС на поляритонах
2.4.1. Фотографическая и фотоэлектрическая методики регистрации спектров КРС на поляритонах
2.4.2. Оптическая схема экспериментальной установки
2.4.3. Зависимость спектров КРС на поляритонах от значений показателя цреломления кристаллов
2.4.4. Создание градиента температуры в кристалле
2.4.5. Измерения в электрическом поле
Глава III. ДИСПЕРСИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЦЕНТРОСИММЕТРИЧНЫХ КРИСТАЛЛОВ ТАНТАЛАТА И НИОБАТА ЛИТИЯ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР
3.1. Результаты исследования дисперсии диэлектрических характеристик танталата лития в условиях слабого и сильного ангармонизма колебаний решетки
3.2. Дисперсия диэлектрической проницаемости нио-бата лития в условиях слабого и сильного ангармонизма колебаний
Глава ІУ. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕНЕНТРОСИММЕТРИЧНЫХ
КРИСТАЛЛОВ ВБЛИЗИ ТОЧКИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА
4.1. Результаты измерений спектров КРС кварца в окрестности точки структурного фазового перехода
4.І.І. Литературные данные

4.1.2. Спектры КРС кварца при фиксированных значениях температуры
4.1.3. Результаты исследований изочастотной зависимости спектров КРС кварца
4.1.4. Анализ полученных результатов
4.1.5. Практические применения изочастотного метода регистрации спектров КРС
4.2. Результаты изучения изочастотных зависимостей спектров КРС кристаллов танталата и ниобата лития
4.2.1. Колебательные спектры танталата и ниобата лития вблизи точки сегнето-электрического фазового перехода
4.2.2. Изочастотные спектры КРС в танталате лития в окрестности точки сегнето-электрического фазового перехода
4.2.3. Изочастотные спектры КРС ниобата лития вблизи точки сегнетоэлектрического фазового перехода
Глава V. ОСОБЕННОСТИ КРС НА ПОЛЯРИТОНАХ В КРИСТАЛЛАХ
ТАНТАЛАТА И НИОБАТА ЛИТИЯ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
5.1. Аномалии распределения интенсивности в частотно-угловых спектрах КРС на поляритонах в ниобате лития
5.2. Особенности дисперсии А^-поляритонов при низких температурах в кристаллах и Та О,
и и ыьо3
Глава V1. ВЛИЯНИЕ ОПТИЧЕСКИ НАВЕДЕННЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ,
ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУРЫ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОПЕЙ И
ПРИМЕСЕЙ НА СПЕКТРЫ КРС НА ПОЛЯРИТОНАХ
6.1. Влияние лазерного излучения на оптические характеристики кристаллов ниобата лития
6.1.1. Механизмы образования оптических наведенных неоднородностей и способы их устранения (обзор)

детальное описание дисперсионных эффектов для длинноволновых полярных оптических фононов в двухатомных кубических кристаллах:
С/ - Ьч1л/ + В,гЕ (1-зб)
Р - Ь2у/ ♦ Ь22Е , а-з«
где уравнение (1.36) является уравнением движения в гармоническом приближении. Введение независящих от волнового вектора коэффициентов Вт: ограничивает теорию в рамках оптических фононов с
большой длиной волны в сравнении с размерами элементарной ячейки. Вследствие этого уравнения (1.36) и (1.37) описывают поляритон-ную область в окрестности центра зоны Бриллюэна. Таким образом, предел К-*00 в последующем изложении будет означать, что рассматривается область К - пространства, находящаяся в значительном удалении от края зоны Бриллюэна.
Второй член в уравнении (1.36) включает в себя возвращающую силу, вызванную дальнодействующими макроскопическими электрическими полями. Константы Ву могут быть получены из микроскопического квантово-механического рассмотрения /6/ и их можно макро-скопически связать с диэлектрическими константами £«? = И ПрИ высоких и £0 при "нулевых" частотах, т.е. при СО << СОт , где частота поперечного оптического фонона. Величина Р в уравнении (1.37) - макроскопическая поляризация; она пропорциональна как величине дальнодействующего электрического поля, так и величине и/ . Из закона сохранения энергии следует Ь,„= ,
р 2 . .
Ь^ = -СОт /6/. Модель Х.Куня описывает распространение световой волны через кристалл-изолятор, а также связь между фотонами и фононами как предельный случай при высоких частотах. Если мы будем искать совместное решение уравнений Х.Куня с уравнениями
. / _ Г> -((оЛ-КХ)
Максвелла в виде плоских волн сХл/,ЕиН~е с учетом эффекта запаздывания, то получим следующие соотношения для