Brillouin Scattering Studies of La_{0.77}Ca_{0.23}MnO_3 Across Metal-Insulator Transition
本文研究了La_{0.77} Ca_{0.23} MnO_3在顺磁绝缘体-铁磁金属(I-M)相变过程中的布里渊散射。频谱显示除了体声波(BAW)外,还有表面瑞利波(SRW)和高速伪表面声波(HVPSAW)。SRW和HVPSAW的布里渊频移均发生蓝移,当体声波频率低于230 K时,其布里渊频移发生蓝移。这些结果可以根据弹性常数的温度依赖性来理解。我们还观察到一个中心峰,其宽度在T_C处最大。
2003-03-03 cond-mat.mtrl-sci
VUV Brillouin scattering from superpolished vitreous silica
用一个高质量的超抛光样品再现了石英玻璃的非弹性紫外散射实验。在原始样品条件下,与来自本体的瑞利散射相比,表面散射是不可观察的。然而,在略低于电子能隙的光子能量下暴露于100 J/cm $^2$量级的通量会产生可观察到的表面损伤。这发生在用单色光谱仪光束照射几个小时后。在激发能为7.8 eV时,布里渊线宽没有异常。
2011-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
3D characterisation of individual grains of coexisting high-pressure H2O ice phases by time-domain Brillouin scattering
时域布里渊散射使用超短激光脉冲在固体样品中产生皮秒持续时间的相干声脉冲,并跟随它们的传播,以便以亚光学深度分辨率对材料不均匀性进行成像。声脉冲的宽度将该技术沿脉冲传播方向的空间分辨率限制为小于几十纳米。因此,时域布里渊散射优于经典频域布里渊散射显微镜的轴向分辨率,频域布里渊散射显微镜使用连续激光器和热声子,并且空间分辨率由光聚焦控制。该技术得益于相干声学声子的应用,其应用在生物医学和材料科学的纳米成像方面具有令人兴奋的前景。在这项研究中,我们报告的应用程序的时域布里渊散射的三维成像的多晶水冰含有两个高压阶段。通过同时检测准纵波和准横波完成的成像提供了识别单个晶粒的相位并评估其晶体取向的机会。同时监测声波在两个相邻晶粒中的传播为晶界的局部化提供了额外的手段。
2020-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Critical behavior of the damping rate of GHz acoustic phonons in SrTiO3 at the antiferrodistortive phase transition measured by time- and frequency-resolved Brillouin scattering
我们利用频域布里渊散射和时域布里渊散射测量了SrTiO 3中纵向声学声子随温度变化的阻尼率。我们调查样品与(La,Sr)MnO 3和SrRuO 3覆盖层,这导致在层-衬底界面处的压缩或拉伸应变,分别。不同的应变状态导致不同的畴结构在SrTiO 3中延伸到体的SrTiO 3衬底,并强烈影响声子的传播。实验表明,界面STO层中声学声子的阻尼率强烈地依赖于样品温度和应变诱导畴结构。我们还表明,作为温度函数的阻尼率表现出接近SrTiO 3立方到四方相变的临界行为。
2018-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Influence of incommensurate structure on the elastic constants of crystalline Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ by Brillouin light scattering spectroscopy
利用布里渊光散射光谱研究了晶态高$T_c$超导体Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的室温弹性。一套完整的最佳估计的弹性常数,获得了使用声学声子速度和弹性常数之间的关系,以及一个简单的表达式有关的晶体弹性常数$C_{22}$相应的常数的组成无公度亚晶格。后一种关系,这是在本工作中推导和验证,具有重要的意义,为那些研究无公度系统,因为它似乎可以应用在其一般形式的任何复合无公度晶体。在这项工作中得到的结果也是一致的亚晶格分配的Bi $_2$ Sr $_2$ O $_4$和CaCu $_2$ O $_4$在以前的布里渊散射研究报告。
2022-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Brillouin Light Scattering Spectra as local Temperature Sensors for Thermal Magnons and Acoustic Phonons
我们演示了使用微布里渊光散射(微BLS)技术作为本地温度传感器的坡莫合金薄膜和声子在玻璃基板中的磁振子。当薄膜被均匀加热时,两个热激发的垂直自旋驻波模式的频率发生系统性偏移,使我们能够实现优于2.5 K的温度分辨率。我们证明了微BLS谱可以用来测量声子和磁振子在热梯度上的局域温度。这样的局部温度传感器是有用的研究自旋caloritronic和热输运现象一般。
2013-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Structural phase transitions in double perovskite crystals studied by Brillouin light scattering
Technische Universität Dortmund(多特蒙德工业大学);Julius-Maximilian University of Würzburg(维尔茨堡大学)
通过布里渊光散射研究双钙钛矿单晶的弹性质和结构相变,确定弹性常数并发现低温下晶格对称性降低导致声学声子频率变化,确定相变温度。
2026-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Theory of Brillouin Light Scattering from Ferromagnetic Nanospheres
我们开发的布里渊光散射(BLS)理论从自旋波模式的铁磁纳米球,在一个框架内,纳入了空间变化的领域内的光场。我们最近的理论交换偶极自旋波模式的球提供了我们的本征向量。当适当归一化时,这些特征向量允许计算对BLS谱有贡献的各种模式的绝对截面。然后,我们提出了明确的计算与前几个偶极/交换自旋波模式的BLS光谱,重点是它们的相对强度。
2006-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Brillouin light scattering studies of planar metallic magnonic crystals
综述了布里渊光散射在研究由相互作用的条纹、点和反点阵列组成的一维和二维平面磁振子晶体的自旋波谱中的应用。它示出了一个孤立的纳米元件的允许频率的离散集成为一个有限宽度的频带相同的相互作用的元素的阵列。可以调整允许和禁止的频带,修改几何或材料磁参数以及外部磁场。从技术的角度来看,平面磁振子晶体的精确制造和正确理解其在GHz范围内的磁激发谱是面向微波通信系统的滤波器和波导的设计。
2010-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane longitudinal sound velocity in SnS$_2$ determined via broadband time-domain Brillouin scattering
本研究采用时域布里渊散射与宽带探测光的全光泵浦-探测技术,测得二维半导体SnS₂单晶的面外纵向声速与弹性常数,验证了该非侵入技术用于透明脆性材料弹性研究的潜力。
2022-06-30 cond-mat.mtrl-sci
A new way to evaluate x-ray Brillouin scattering data
利用经典的二阶矩求和规则,可以将一系列恒定Q的X射线布里渊散射扫描(Q动量转移)转换为在测量的$Q$范围内的一系列恒定频率扫描。该方法适用于液体玻璃态二氧化硅和玻璃态聚丁二烯中的声子分散体的文献结果。事实证明,恒定频率扫描再次很好地拟合了阻尼谐振子函数,但现在是在Q独立声子阻尼方面,仅取决于频率。在低频率下,两种评估的声速和阻尼一致,但在较高频率下得到显著差异。在二氧化硅的结果提出了一个新的解释X射线布里渊数据的强混合的纵向和横向声子向更高的频率。在聚丁二烯中的结果启发了从布里渊散射到Umklapp散射的交叉。
2014-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic vs. relaxational sound damping in glasses: I. Brillouin scattering from densified silica
本系列讨论了玻璃中声音阻尼和扩散的起源。特别是,我们解决的非谐性与热激活松弛的相对重要性。在这第一篇文章中,布里渊散射测量永久致密石英玻璃。结果表明,在这种情况下,结果与阻尼和色散仅由声波与热激励模式的非谐耦合产生的模型是一致的。估算了热弛豫时间和非弛豫速度。
2005-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Determination of exchange constants of Heusler compounds by Brillouin light scattering spectroscopy: application to Co$_2$MnSi
来自磁性薄膜中所谓的自旋驻波的布里渊光散射光谱通常用于确定磁交换常数。实验确定的自旋波模式的数据分析需要对正确的自旋波模式阶数进行明确的分配。通常需要额外的调查来保证正确的分配。这在赫斯勒化合物的情况下尤其重要,其中交换常数的值在不同化合物之间变化很大。作为展示,我们报告的交换常数(交换刚度常数)在Co $_2$ MnSi,这是发现$A=2.35\pm0.1$ $μ$ erg/cm($D=575\pm20$毫电子伏特$^2$),一个值相当于Co的交换常数的值的测定。
2009-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Broadband Brillouin scattering study of ferroelectric instability of barium sodium niobate
钨青铜结构的铌酸钡钠(BNN)是一种著名的电光和非线性光学晶体。本文综述了BNN晶体的铁电不稳定性。BNN是一种单轴铁电体,其自发极化沿四极$c$轴。目前还没有观察到导致铁电相变的光学软模的报道。在居里温度$T_{\text{C}}=560$ °C附近,通过宽带布里渊散射实验观察到与沿$c$轴的偏振波动相关的强烈中心峰(CP)。由CP宽度确定的弛豫时间显示了向$T_{\text{C}}$的临界减慢。这一事实表明,BNN的铁电不稳定性是有序-无序型的。
2023-01-03 cond-mat.mtrl-sci
The Broad Brillouin Doublet and CP of Ktao_3 : Second Sound vs. Two-Phonon Difference Scattering
初始铁电KTaO3的低T布里渊谱表现出宽的中心峰(CP),和额外的布里渊双峰(BD),这两者都可以与声子密度波动。在新的高分辨率的中子数据的基础上获得的低洼的声子分支,我们分析了声子动力学机制,可能是这些不寻常的功能的起源。首先,横向声学(TA)声子的正常阻尼比BD频率快,可以产生流体动力学的第二个声音。其次,从低阻尼热横声子的两个声子差散射有助于光谱与尖锐或更广泛的双峰,取决于声子群速度和各向异性的色散表面。观察到的尖锐的双峰的位置与这两种机制是一致的,但计算和实验的各向异性的比较有利于第二个过程。
2000-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Brillouin scattering and molecular dynamics study of the elastic properties of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3
本文报道了由布里渊散射光谱和分子动力学(MD)模拟得到的Pb(Mg 1/3 Nb 2/3)O3(PMN)单晶室温弹性常数和体积模量的完整数据。从布里渊的体积模量被发现是103 GPa,在一个很好的协议与早期的X射线研究。我们还推导出沿所有主轴的折射率,并发现PMN是光学各向同性的,折射率为2.52 +/- 0.02。PMN表现出机械各向异性,A=1.7。使用随机位点模型的PMN的MD模拟高估了20-50 GPa的弹性常数和体积模量为148 GPa,但机械各向异性匹配布里渊结果A = 1.7。我们还确定了各种模型的PMN的弹性常数,我们发现在化学有序的基础上的弹性常数的变化。
2007-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of exchange biased and of unbiased oxide/permalloy thin layers: a ferromagnetic resonance and Brillouin scattering study
微带铁磁共振和布里渊散射是用来提供一个比较确定薄坡莫合金层的磁性参数与非磁性(Al 2 O 3)或与反铁磁氧化物(NiO)。结果表明,垂直各向异性监测的界面表面能项,这是实际上独立的界面的性质。在厚度(5-25 nm)的调查间隔的饱和磁化强度没有显着不同,从报告的散装坡莫合金。面内单轴各向异性和交换偏置各向异性也来自于动态磁激发的研究,并与我们使用常规磁力测量的独立评估进行了比较
2010-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Brillouin light scattering study of Co$_{2}$Cr$_{0.6}$Fe$_{0.4}$Al and Co$_{2}$FeAl Heusler compounds
利用布里渊光散射谱(BLS)研究了Co $_{2}$ Cr $_{0.6}$ Fe $_{0.4}$ Al(CCFA)和Co $_2$ FeAl的热磁振子谱.对于CCFA,交换常数A发现(交换刚度D)为0.48 $μ$ erg/cm(203 meV A $^2$),而对于Co $_2$ FeAl,1.55 $μ$ erg/cm(370 meV A $^2$)的BLS谱中所观察到的斯托克斯和反斯托克斯谱之间的不对称性,斯托克斯频率被分配到杂交Damon-Esbach和垂直驻波自旋波模式的非对称轮廓之间的相互作用,结合BLS信号对CCFA或Co $_2$ FeAl膜的上侧的光学灵敏度。
2009-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Intra-molecular origin of the fast relaxations observed in the Brillouin light scattering spectra of molecular glass-formers
将邻三联苯单晶的布里渊散射光谱与液相和玻璃相的布里渊散射光谱进行了比较。这表明:i)在单晶和玻璃中在5GHz下快速弛豫的直接证据; ii)在单晶和玻璃中纵向声波的衰减具有类似的温度依赖性;以及iii)快速弛豫和横向声波之间不存在耦合。这些结果使我们能够分配这样的松弛之间的耦合的纵向声波和分子内的振动,因此,以排除它和玻璃化转变之间的任何关系。
2000-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The elastic stiffness tensor of cellulosic viscose fibers measured with Brillouin spectroscopy
本研究利用等角散射几何下的布里渊光散射光谱,测定粘胶纤维完整横观各向同性弹性刚度张量,并利用其波导效应以单一几何获得多方向散射信息。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical Constants of Crystalline Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ by Brillouin Light Scattering Spectroscopy
利用布里渊光散射光谱数据测定了BiPDMATHABMM SrPDMATHABMM CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的室温光学常数。在532 nm的波长处的光学消光系数与折射率的比率从体声子峰值线宽和频移测量获得,并且范围从$0.19 \leq 2κ/n \leq 0.29$接近结晶学$c$ -轴的方向。这些比率,和光学消光系数,吸收系数,并从这些比率和已知的折射率确定的介电函数的虚部,是在一般协议中发现的值在光学反射率的研究,但5-7倍大于从光学干涉测量提取。
2021-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Long-wavelength phonon dynamics in incommensurate Bi2Sr2CaCu2O(8+delta) crystals by Brillouin light scattering spectroscopy
用布里渊光散射谱研究了高温超导体Bi_2Sr_2CaCu_2O(8+ δ)晶体中的室温声子动力学。八个不同的声学模式进行了观察和鉴定,包括两个准纵向体模和四个准横向体模。在光谱中还观察到在~95 GHz的频移处的峰,其行为使人想起光学声子。这些模式的存在和性质是Bi_2Sr_2CaCu_2 O(8+ δ)的无公度结构的一种表现,并表明它可以被归类为由两个弱相互作用的亚晶格组成的所谓复合无公度晶体。从两个测得的准纵向声速得到的质量比m1/m2=0.36导致亚晶格分配的Bi 2Sr 2 O 4和CaCu 2 O 4。布里渊数据还将公度声子和非公度声子动力学之间的交叉频率的上限设置为~10 GHz。
2022-02-05 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Brillouin light scattering studies of aqueous E. coli cell lysate: Viscoelastic properties of a multimacromolecular solution
本研究首次用布里渊光散射在宽温区GHz频率下探测大肠杆菌裂解物的粘弹性,发现其与简单二元蛋白溶液特性相似,且可通过光谱特征识别蛋白变性。
2023-11-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ultrafast temperature diagnosis of dynamically compressed matter using millielectronvolt inelastic x-ray scattering beyond the first Brillouin zone
University of Oxford(牛津大学)
本文通过计算多层动态压缩目标的毫电子伏级X射线散射谱,研究了非弹性散射在中间q区域的复杂结构,并展示了如何利用Dornheim的拉普拉斯变换方法可靠地推断晶体温度,无论样品纹理如何。
2026-05-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Elastic Characterization of Transparent and Opaque Films, Multilayers and Acoustic Resonators by Surface Brillouin Scattering: A Review
目前有一个新的兴趣,在实验方法的发展,以实现薄膜,多层膜和声谐振器在GHz的频率范围内工作的弹性特性。本文综述了表面布里渊光散射(surf-BLS)在这方面的潜力,讨论了不同类型结构可能发生的各种情况。特别是,实验方法和信息量,可以获得取决于膜材料的透明度或不透明度,以及膜厚度和光波长之间的比率,进行了讨论。还提供了一个概括的情况下,多层样品,连同展望的能力,最近开发的微聚焦扫描版本的冲浪-BLS技术,这开辟了新的机会,在声学谐振器和人工图案化的超材料,如声子晶体的声场的空间分布的成像。
2019-08-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Time-domain Brillouin scattering assisted by diffraction gratings
沉积在透明样品上的金属光栅中的超短激光脉冲的吸收在不同的声学衍射阶数的方向上发射相干压缩/膨胀声学脉冲。通过测量一阶衍射光的瞬时强度变化,由延迟的激光脉冲检测它们的传播,该延迟的激光脉冲也被金属光栅衍射。所获得的数据包含多个频率分量,其通过考虑通过金属光栅对光和相干声音的传播方向的复用而实现的光的布里渊光的散射的所有可能角度来解释。发射声场可以等效地表示为平面非均匀声波的叠加,其构成用于探测光的声学衍射光栅。因此,所获得的结果也可以被解释为探测光的金属和声学光栅衍射的结果。在反射模式下工作的金属光栅的时域布里渊散射的实现方案提供了从最小到最大可能在一个单一的实验配置的探测光入射和散射光检测的方向的声学频率的访问。这是通过并行监测后向和前向布里渊散射过程来实现的。应用包括测量的声学色散,同时测定声速和光学折射率,并与可能的光学访问的单一方向的样品的评价。
2017-04-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Time-domain Brillouin scattering theory for probe light and acoustic beams propagating at an angle and acousto-optic interaction at material interfaces
本研究建立了成角度传播的相干声脉冲与光脉冲束的时域布里渊散射理论,揭示了声致波包特征的影响因素与界面处的瞬态动力学,表明单点实验可同时确定掩埋界面的深度与取向。
2023-07-20 cond-mat.mtrl-sci physics.optics