Наблюдение квазидиффузионного распространения фононов в $\mathrm{Mg_2SiO_4:\mathrm{Ho^{3+}}}$ методом время-разрешенной фото-фононной спектроскопии

С помощью сверхпроводникового болометра при температуре 2 К измерялся поток энергии фононов, созданных в результате безызлучательных переходов примесных ионов $\mathrm{Ho^{3+}}$ в форстерите из состояний терма $^5F_5$, возбуждаемых лазерным импульсом. Исследовалась зависимость потока от длины волны лазера, времени после действия лазерного импульса и длины пути распространения фононов. Было обнаружено, что при возбуждении $\mathrm{Ho^{3+}}$ в некоторые состояния излученные фононы распространяются диффузионно в режиме спонтанного распада частоты (квазидиффузионный режим распространения): время прибытия фононного импульса почти линейно зависит от длины пути, но по величине превышает в несколько раз самое большое баллистическое пролетное время (для поперечных фононов). Из условия наилучшего согласия с экспериментом определены коэффициент диффузии и время безызлучательной релаксации.