Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иванов-Шиц А.К. -> "Ионика твердого тела. Том 1" -> 79

Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.

Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. Том 1 — Санкт-Петербург, 2000. — 616 c.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка): ionikatverdogotelat12000.djvu
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 305 >> Следующая

диэлектрической проницаемости е*.
С точки зрения квантовой теории резонансное поглощение инфракрасного
излучения оптическими решеточными модами состоит в поглощении фотона с
частотой о*о и волновым вектором ко и образовании фонона или
псевдоспиновой волны с частотой ш; и волновым вектором q, Согласно
законам сохранения энергии и импульса
(6)
14.2- Спектроскопия инфракрасного поглощения и отражения
157
Нетрудно показать, что инфракрасная световая волна может
взаимодействовать лишь с поперечными решеточными модами, В инфракрасном
спектре будут активны лишь те нормальные моды Qp которые вносят вклад в
полный дипольный момент кристалла.
Непосредственным обобщением выражения (3), используемым при описании
свойств ионных кристаллов в инфракрасной области спектра, служит
соотношение
?(<D) = ев + X 2 ^2°'-----> (7)
, Ш",-Ш -""У,
где Sj - безразмерная сипа осцилляторов моды у, характеризующая вклад
данной моды в статическую (ш = 0) диэлектрическую проницаемость; ^ S =
- е(0). Спектр поглощения,
j
соответствующий выражению (7), представляет собой набор пиков, типа
описываемых соотношением (5), которые, вообще говоря, перекрываются между
собой.
Экспериментально дисперсия 8 наблюдалась в a-Agl [13-15], a-RbAgtb [16],
(CsH5NH)Ag5l6 [17]. Показатели преломления п и поглощения к находят из
частотной зависимости коэффициента отражения г
г. \r\/".z±±.?±.
n + l-ik vs+1
Величину (c) можно определить из зависимости r(v), применив интегральное
преобразование Крамерса-Кронига
ад . (8)
V - V
связывающее мнимую часть отклика системы с частотной зависимостью его
вещественной части*
Найдя с, можно найти и о{ш) в соответствии с уравнением (2). Для a-Agl
проведенный анализ показал [14,15], что дисперсия а{ш) при частотах выше
1012 Гц аналогична зависимости о для P-фазы при комнатной температуре,
т*е. не отличается от дисперсии <т(ш) обычного ионного кристалла*
Для интерпретации широких низкочастотных зон в инфракрасных спектрах
необходимо учесть, что в кристаллах со структурным разупорядочением
теорема Блоха неверна* Следовательно, обычное правило отбора q"0
нарушается в том смысле, что все моды становятся видимыми, несмотря на
величины их волновых векторов* Поэтому, рассматривая катионы как ансамбль
стохастических осцилляторов, в случае "сверхзатухания" получим б"(ш) в
виде, даваемом уравнением (7), т*е* с максимумами на частотной шкале.
143. Комплексная проводимость в микроволновом и субмнллиметровом
диапазонах
Наиболее подходящими методами исследования электрических свойств СИП в
метровом и дециметровом диапазонах волн являются методы коаксиальной
линии [17, 18]* Главное их достоинство - широкополосность, возможность
определения е и а в диапазоне частот 106-1010 Гц. Изучаемый образец в
виде цилиндра или параллелепипеда помещается в конец коаксиального
волновода, являясь его конечной нагрузкой {рис* 1П*14.2)* Промежуток
158
2R0
Рис. Hi 142, Расположение образца для исследований в коаксиальной линии.
между центральным проводником коаксиала и закорачивающим поршнем образует
измерительный конденсатор, центральная часть которого занята измеряемым
образцом. Проводимость и диэлектрическая проницаемость определяются
соотношениями [18]
^ e0Ec(l + tgV2) с_ [(Xc2-l)tg <р/2]
"ZoQO + ^tg^/^' [Z0C0(o(l + A^tgcp/2)]-Ср/С0 '
Здесь Kz - коэффициент стоячей водны, ф - фаза коэффициента отражения, Zo
- волновое сопротивление линии, о> - циклическая частота измерительного
поля, to - диэлектрическая постоянная, Ср - паразитная емкость
измерительного конденсатора, С0 ~ ?&S/d, S - площадь поперечного сечения
образца, d- его длина.
Орлюкасом с соавторами был разработан [19] автоматизированный стенд для
измерения электропроводности в диапазоне температур 100-650 К, а Функе с
соавторами при микроволновых исследованиях в диапазоне частот 10-30 ГГц
была использована специальная методика, пригодная для измерений в
материалах с высокими потерями [20]. В этих экспериментах определялась
комплексная диэлектрическая постоянная е+ = er -tsr\ а затем комплексная
проводимость сг*.
Для изучения диэлектрических свойств материалов в миллиметровом диапазоне
(СВЧ-диапазон от 35 до 80 Гц) стандартные методы непригодны, поскольку
из-за высокой проводимости материала толщина скин-слоя становится меньше
1 мм (для а> 1 Ом^см"1) и поле в образец проникает на очень небольшую
глубину. Поэтому необходимо использовать специальные методы, например
образец помещают в центре широкой стенки волновода и замеряют модуль и
фазу комплексного коэффициента отражения [19].
В области субмншшметровых волн (10п-1012 Гц) наиболее успешно
используется ЛОВ-спектроскопия [21]. ЛОВ (лампа обратной волны) -
электронный генератор с плавной широкодиапазонной перестройкой частоты.
ЛОВ-спектрометры позволяют независимо определять действительную и мнимую
части диэлектрической проницаемости в отдельных точках по частоте с
возможностью регистрации s' и г" в виде спектров в реальном масштабе
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 305 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed