We measured the temperature dependent infrared reflectivity spectra of MnF2 between 4 K and room temperature. We show that the phonon spectrum undergoes a strong renormalization at TN. The ab-initio calculation we performed on this compound accurately predict the magnitude and the direction of the phonon parameters changes across the antiferromagnetic transition, showing that they are mainly induced by the magnetic order. In this material, we found that the dielectric constant is mostly from phonon origin. The large change in the lattice parameters with temperature seen by X-ray diffraction as well as the A2u phonon softening below TN indicate that magnetic order induced distortions in MnF2 are compatible with the ferroelectric instabilities observed in TiO2, FeF2 and other rutile-type fluorides. This study also shows the anomalous temperature evolution of the lower energy Eu mode in the paramagnetic phase, which can be compared to that of the B1g one seen by Raman spectroscopy in many isostructural materials. This was interpreted as being a precursor of a phase transition from rutile to CaCl2 structure which was observed under pressure in ZnF2.
Quasi-Elastic Scattering, Random Fields and phonon-coupling effects in PbMg1/3Nb2/3O3
用中子散射方法研究了PbMg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ O $_3$(PMN)弛豫铁电体在伯恩斯温度T $_d$以上和以下的振动谱的低能部分.横向声学声子和最低横向光学声子是强耦合的,我们已经得到了这种耦合的模型。我们观察到,最低的光学分支总是欠阻尼的。在Burns温度附近出现一个分辨率受限的中心峰和准弹性散射。结果表明,在T $_d$以下,随着TO声子阻尼的增加,TA声子和TO声子之间耦合的综合效应不可能引起准弹性散射.准弹性散射具有作为接近介电常数峰值的温度的函数的峰值,而中心峰值散射的强度在低于该温度时强烈增加。这些结果进行了讨论的随机场模型的弛豫。
Interplay of Spin and Lattice Degrees of Freedom in the Frustrated Antiferromagnet CdCr_2O_4: High-field and Temperature Induced Anomalies of the Elastic Constants
Computational study of structural, elastic, electronic, phonon dispersion relation and thermodynamic properties of orthorhombic CaZrS$_3$ for optoelectronic applications
Anomalous infrared spectra of hybridized phonons in type-I clathrate Ba$_8$Ga$_{16}$Ge$_{30}$
利用太赫兹时域光谱技术,详细研究了BaPDMATHABMM Ga $_{16}$ Ge $_{30}$笼形化合物中振动声子的光导谱.实验结果表明,Ba(2)$^{2+}$离子的最低振动模式由1.2 THz的洛伦兹尖峰叠加在1.0 THz附近低频区的宽尾上组成。随着温度的降低,声子峰的线宽出现了意想不到的增宽,同时声子峰的单调软化和尾结构的增强。这些观察到的异常进行了讨论的杂质散射的影响方面的杂化声子系统的嘎嘎声和声学声子。
Infrared dielectric function, phonon modes and free-charge carrier properties of high-Al-content Al$_x$Ga$_{1-x}$N alloys determined by mid-infrared spectroscopic ellipsometry and optical Hall effect
用中红外椭圆偏振光谱法测量了4H-SiC衬底上一组高质量Si掺杂的Al $_x$ Ga $_{1-x}$ N外延层的声子模参数和各向异性中红外介电函数张量分量。发现$E_1$(TO)模的双模行为和$A_1$(LO)模的单模行为与先前的拉曼散射光谱报告一致。建立了红外活性声子频率参数的组成依赖关系,并讨论了可能被无序激活的无声$B_1$模式。利用最佳匹配模型导出的声子模频率和高频介电常数参数,应用Lydanne-Sachs-Teller关系,确定了静态介电常数与$x$的关系。用中红外光学霍尔效应测量方法确定了高Al含量的Al-$_x$-Ga-$_{1-x}$-N合金的有效质量参数及其与成分的关系。此外,还研究了具有相似Si掺杂水平的Al-$_x$-Ga $_{1-x}$ N薄膜的自由电子浓度$N$和迁移率参数$μ$随Al含量$x$的变化关系,并进行了讨论。
Dispersion models describing coupled systems in doped crystals. II. Infrared phonon excitations in GaAs single crystals and phonon-plasmon coupling in Zn-doped GaAs
Masaryk University(马萨里克大学);Brno University of Technology(布尔诺理工大学);New Mexico State University(新墨西哥州立大学);Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic(捷克科学院物理研究所)
Reply to "Comment on `Theory of Phonon-Assisted Adsorption in Graphene: Many-Body Infrared Dynamics' "
基于原子-声子相互作用的新自能,前面的评论讨论了独立玻色子模型(IBM)中的数学技术在研究石墨烯膜中的物理吸附方面的不足。在这篇回复中,我们表明评论中报道的新的自能是一个近似于2-声子过程的微扰膨胀,对于大于100 nm的膜尺寸和其当前的数学形式严重发散,不适合研究石墨烯微膜中的物理吸附物理。此外,我们提供了IBM内吸附率的进一步证据,进一步加强了Phys. Rev. B 100,075429(2019)中报告的数学技术的物理可靠性。
Infrared dielectric functions and Brillouin zone center phonons of $α$-Ga$_2$O$_3$ compared to $α$-Al$_2$O$_3$
本文用远红外和红外广义椭圆偏振光谱法测定了菱形$α$-Ga $_2$ O $_3$的各向异性介电函数,导出了所有横光学和纵光学声子模频率和展宽参数。我们还确定了高频和静态介电常数。我们进行密度泛函理论计算,并确定在布里渊区的所有分支的声子色散,我们推导出所有的声子模式参数在布里渊区中心,包括拉曼活性,红外活性,和沉默的模式。我们的实验和计算结果之间,以及所有以前报道的部分信息从实验和理论之间获得了很好的协议。我们还计算了$α$-Al $_2$ O $_3$的相同信息,$α$-(Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$)$_2$ O $_3$的新合金的二元母体化合物,并使用以前研究的结果[Schubert,Tiwald和Herzinger,Phys.Rev.B61,8187(2000)]来比较两种同构化合物的所有性质。从实验和理论研究中,我们计算了两种化合物之间的所有模式的频移。此外,我们还计算了声子模本征矢之间的重叠参数,并讨论了所有声子模向三元合金系统的可能演化,以及模式是否可能形成单模或更复杂的模式行为。
Phonon-mediated mid-infrared photoresponse of graphene
石墨烯在中红外频率下的光响应具有很高的技术兴趣,并且与可见光频率下的光响应相比,由根本不同的基础物理决定,因为所涉及的光子和基底声子的能量具有可比的能量。在这里,我们通过在宽频率范围(1000-1600 cm $^{-1}$)内测量空间分辨光电流来对石墨烯对中红外线的光响应进行光谱分辨研究。我们揭示了不同的机制,引起光电流产生的极性基板上的石墨烯。特别是,我们发现当光激发体或表面声子的SiO $_2$基板的光响应的增强。该工作为石墨烯基中红外热传感技术的发展奠定了基础。
Anomalous behavior of the $E_u^1$ infrared-active phonon mode in a Bi$_{2-x}$Sr$_x$Se$_3$ crystal
研究了拓扑绝缘体Bi $_{2-x}$ Sr $_x$ Se $_3$的$E_u^1$声子线随温度的光谱演化.与拉曼激活声子不同,$E_u^1$模式在冷却晶体时表现出软化,并且相应的谱线在温度$T\lesssim100$ K下获得明显的Fano状形状。我们解释后一种效果作为一个签名的具体耦合的散装红外活性声子表面狄拉克电子。使用相干共振激发的$E_u^1$模式作为表面敏感的工具,我们已经检测到的体$E_u^1$声子模式的表面对应物锶掺杂后的软化。该观察结果可以是Bi $_{2-x}$ Sr $_x$ Se $_3$晶体表面处增强的电子-声子相互作用的证据。