Как уже отмечалось, оптические моды возникают даже в ковалентных кристаллах, но они не могут быть возбуждены оптическим путем на частоте остаточных лучей. Однако существуют оптические частоты, на которых при поглощении фотона могут возникать многофононные взаимодействия. Это — оптические частоты, соответствующие «комбинационным полосам» —полосам поглощения, которые значительно слабее полос, соответствующих остаточным лучам в ионных кристаллах. Фононные комбинационные полосы возникают, когда фотон обладает энергией, достаточной для создания двух или более фононов, полный квазиимпульс которых пренебрежимо мал, или когда фонон с меньшей энергией можно превратить в фонон с большой энергией, но с тем же значением волнового вектора. Если в результате аннигиляции фотона рождаются два фонона с одинаковой энергией, но противоположно направленными импульсами,— мы обычно употребляем термин «полоса двух- фононной гармоники», а не «комбинационная полоса». 152 Гл. 2. Динамика решетки Ъ Ь tuuu 1000 500 200 100 50 ТО* ТА i LO+LA /ТОНА 1 то+тоЛ i i 0,06 0,08 0,10 fico, оВ 0,12 Фононные комбинационные полосы могут появиться в спектре оптического поглощения, если разложение потенциальной энергии, соответствующей колебаниям решетки, содержит заметные ангармонические члены20 или если малые электрические мультиплетные моменты высокого порядка имеют отличную от нуля величину21. После того как комбинационные полосы были обнаружены в германии и кремнии22, количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным аспектам проблемы, растет очень быстро. На рис. 2.17 приведены данные по инфракрасному поглощению в кремнии; здесь отчетливо видно несколько комбинационных полос. Ответ на вопрос о том, какие комбинационные полосы появятся, а какие — нет, непосредственно связан с симметрией данного кристалла. Можно установить правила отбора21. Таким образом, сравнение теории и экспериментальных данных по комбинационным полосам может дать дополнительные сведения о симметрии фононных спектров в критических точках.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Комбинационные полосы фононов» з дисципліни «Фізика твердого тіла»
