Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка):
времени. Многие проявления динамики подвижной подсистемы в СИП
наблюдаются на частотах ниже 100 см"1 (менее 31012 Гц), и частотные
зависимости проводимости более или менее ясны для частот ниже примерно 1
см"1 (менее 3-Ю10 Гц) и выше 30 см"1 (более 1012 Гц). Поэтому
исследования в субмиллиметровой области, 2 см~1<со<20 см"1, являются
очень перспективными [22].
Измерения диэлектрических характеристик в широком диапазоне частот были
проведены на ряде объектов: a-Agl [14, 22], a-Cul [23], (J-CuBr [24], a-
RbAg^ [22, 25]. Как правило, наблюдается бездисперсионное поведение а на
низких частотах и осцилляторный отклик (пик) - на высоких частотах (в
диапазоне 20-30 ГГц). При малых частотах (в диапазоне менее 10е ГГц) е'
постоянна и имеет отрицательную величину, что согласуется с соотношением
Крамерса-Кронига.
Образец
159
Зависимость а(ш) похожа на зависимость типа Друде, что согласуется с
предсказание ми теоретических моделей [11* 25]*
14+4* Специфика суперпонных проводников
Специфика ТЭЛ связана с разупорядочегогем одной из подрешеток кристалла,
что может проявляться в целом ряде эффектов, связанных со взаимодействием
вещества с излучением: разные ионы из-за отличия в кристаллическом
окружении будут иметь различные собственные частоты колебаний; вследствие
нарушения периодичности решетки будут нарушены правила отбора, что может
привести к искажению спектров излучения.
В результате температурных фазовых переходов в ТЭЛ также могут
существенно меняться вероятности оптического возбуждения различных
частот. Математически это эквивалентно изменению величин SJt т. е. высот
соответствующих пиков. При этом, если происходит изменение симметрии
решетки кристалла, меняются также правила отбора для оптических
переходов, что вызывает исчезновение (или появление) в спектре поглощения
отдельных пиков. Указанные эффекты отчетливо наблюдаются в эксперименте
[8-11].
В Agl при Р-^у-переходе в спектрах комбинационного рассеяния исчезает
линия при ш <17 см-1, а в области ю <70 см-1 в ot-фазе происходит
существенное увеличение рассеяния. Анализ рамановских спектров RbAgJj
показывает, что при у->р-переходе исчезает мода 22,9 см-1 [6], а для
KAgJj - мода 22,7 см"^26]. При (З-юс-переходе спектр комбинационного
рассеяния не испытывает заметного изменения.
Для 1Ча+-р-гл1шозема и Ag +-(3-глинозема [27] моды Е^ хорошо описываются
соотношением Лорентца, которое получается из (1) и (5):
j 2-Л / \2 ' (9)
(<"2-шг)г+((ву)г
Есть, однако, разница между инфракрасным и рамановским спектрами для
Na^P-AbO^. Из первых следует, что щ -65 см-1 и у~75 см"1, а вторые дают
более узкий пик с у-25 cm~j (при 300 К). Для Ag+-p-Al203 оба типа
спектров лучше согласуются.
Для фторидов и хлоридов ВаРь PbF2, SrCl2 с флюоритовой структурой
рамановские спектры свидетельствуют [28], что при переходе в
разупорядоченную фазу происходит сильное затухание наблюдаемых пиков.
В ряде работ с учетом специфики движения ионов в ТЭЛ предприняты попытки
обобщения описанной модели ансамбля гармонических осцилляторов в
несколько ином направлении. В частности, в [29] предложена модель
осциллятора с "конечной памятью". Согласно этой модели сила, действующая
на ион в момент /, зависит от его скорости г в предыдущие моменты.
Математически это по существу сводится к замене в (3) слагаемого на
щ J ЩЫ*) г где M(t-t) - "функция памяти". Если выбрать эту функцию в виде
-со
Mit-t') = expKf-fycc],
где Т; - время корреляции, то в случае гармонического сигнала (^ехр(-коО)
приведенный интеграл вычисляется непосредственно, и окончательный ответ
получается сразу путем замены в (4) со02 на Фо2/ш/(/ш - тс"*). В этом
случае проводимость о(ш) определяется выражением
160
trfflrt - qln "(r)2 +^;1) + ш2(у + т;1)
a(ffl)- м (a*-">+*') + "'(y+0 {10>
Вычисляемое далее с помощью соотношения (10) значение с(ш) для a-Agl при
соответствующем подборе параметров хорошо согласуется с экспериментом
(рис. III14 3)
о, Оми * см'1
Рис 11114 3 Проводимость a(v) a -Agl при Т = 453 К
Сплошная кривая- данные измерений в далекой инфракрасной области,
точечная - иод-гонка с помощью уравнения (10) (по данным (29]>
v, СМ
-1
Физический смысл времени тс достаточно нагляден: при (c)"V1 роль
электрического доля сводится в основном к инициированию диффузионного
движения иона (член, пропорциональный а>о\ мал); напротив, при ш"тс"1
преобладающим является колебательный вид движения
ЛИТЕРАТУРА
1 Рассеяние света в твердых телах / Ред М М Кард она М * 1979
2 Chase LL И Superiomc conductors / Eds G D Mahan, W L Roth New York,
1976 P 299
3 Делани МДж, Ушчода С tt Физика супернонных проводников / Пер с ангд ,
Под ред М Б Саламона Рига,
1982 С 146
4 IshtgameM, ShtnSt Suemoto Т //SolidState lomcs 1991 Vol 47,N1 P 1
J BumsG, DacolFH, ShaferMW ttPhys Rev,В 1977 Vol 16,N5 P 1416
6 Bum Gt DacolFH, Shafer M W ffSoMSttteCammvn 1976 Vol 19 P 287
7 Chase LL Мао С И, Mahan G D //Solid State Commun 1976 Vol 18 P 401
8 Allen SJJr, RemeikaJP //Phys Rev Lett 1974 Vol 33 P 1478
