Резонансное рассеяние света Мандельштама–Бриллюэна тепловыми акустическими фононами в кристаллах ZnSe
Б. Х.-о. Байрамов,
А. В. Гольцев,
Э. Карайамаки,
Р. Лайхо,
Т. Левола,
В. В. Топоров Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе АН СССР, г. Ленинград
Аннотация:
Обнаружено значительное резонансное усиление интенсивности рассеяния света продольными (
$LA$) и поперечными (
$TA_{1}$ и
$TA_{2}$) акустическими фононами (с
${{\mathbf k}=0}$) на примере кристаллов ZnSe с приближением энергии возбуждающего излучения
$\hbar\omega_{i}$ к краю собственного поглощения
${E_{g}=2.67}$ эВ при
${T=295}$ K. Абсолютное сечение рассеяния света
$\sigma$ при различных поляризациях падающего и рассеянного света относительно ориентированного по кристаллографическим направлениям [011], [100] и [
$01\bar{1}$] образца ZnSe для
$LA$-,
$TA_{1}$- и
$TA_{2}$-фононов измерено в диапазоне энергий
$2.18{-}2.61$ эВ. Параллельно определены упругие постоянные
${C_{11}=9.00}$,
${C_{12}=5.34}$ и
${C_{44}=3.96}$ в единицах
$10^{10}\,\text{Н/м}^{2}$ и получены дисперсионные кривые
$p_{ij}(\hbar\omega_{i})$ для неравных нулю компонент тензора фотоупругих постоянных. Для зависимости
$\sigma$ от
$\hbar\omega_{i}$ в случае
$TA_{1}$- и
$TA_{2}$-фононов обнаружены четко выраженные глубокие минимумы при
${E\approx2.5}$ эВ, обусловленные в макроскопическом приближении особенностями частотной зависимости фотоупругих постоянных — сменой знака и взаимной компенсацией вкладов от соответствующих фотоупругих постоянных. Проведено сравнение полученных данных с микроскопической теорией, учитывающей кулоновское взаимодействие между электронами и дырками, когда промежуточными электронными состояниями являются экситонные состояния, принадлежащие как дискретным экситонным зонам, так и непрерывному спектру.
Поступила в редакцию: 02.11.1982