Особенности транспорта фононов в диэлектриках с наноструктурными неоднородностями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проанализированы особенности теплоемкости и фононного спектра в монокристаллах твердых растворов иттрий-редкоземельных алюмогранатов Y3–xRexAl5O12 (Re-Ho; Er), склонных к кластеризации. Показано, что наномасштабные неоднородности в монокристаллах твердых растворов могут быть ответственны за формирование дополнительных локальных мод в теплоемкости в области низких температур.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Никитов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: taranov@cplire.ru
Россия, ул. Моховая, 11, стр. 7, Москва, 125009

А. В. Таранов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: taranov@cplire.ru
Россия, ул. Моховая, 11, стр. 7, Москва, 125009

Е. Н. Хазанов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: taranov@cplire.ru
Россия, ул. Моховая, 11, стр. 7, Москва, 125009

Е. В. Чарная

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: taranov@cplire.ru

Физический факультет

Россия, ул. Ульяновская, 3, Петергоф, Санкт-Петербург, 198504

Е. В. Шевченко

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: taranov@cplire.ru

Физический факультет

Россия, ул. Ульяновская, 3, Петергоф, Санкт-Петербург, 198504

Список литературы

  1. Kаминский А.А., Таранов А.В., Хазанов Е.Н., Акчурин М.Ш. // Квантов. электрон. 2012. Т. 42. № 10. С. 880.
  2. Suga H. // J. Phys. Cond. Mat. 2003. V. 15. № 11. P. S775.
  3. Zeller R.C., Pohl R.O. // Phys. Rev. B. 1971. V. 4. № 6. P. 2029.
  4. Graebner J.E., Golding B., Allen L.C. // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. № 8. P. 5696.
  5. Graebner J.E., Golding B. // Phys. Rev. B. 1986. V. 34. № 8. P. 5788.
  6. Клингер М.И. // Успехи физ. наук. 1987. Т. 152. № 4. С. 623.
  7. Cahill D.G., Pohl R.O. // Solid State Communications 1989. V. 70. № 10. P. 927.
  8. Mалиновский В.К., Новиков В.Н., Соколов А.П. // Успехи физ. наук. 1993. Т. 163. № 5. С. 119.
  9. Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. М.: Физматлит, 2000
  10. Никитов С.А., Таранов А.В., Хазанов Е.Н. // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 1. С. 41.
  11. Лезова И.E., Саламатов Е.И., Таранов A.В. и др. // ЖЭТФ. 2019. Т. 156. № 5. С. 918.
  12. Саламатов Е.И., Таранов А.В., Хазанов Е.Н. и др. // ЖЭТФ. 2017. Т. 152. № 5(11). С. 910.
  13. Лезова И.E., Карбань О.В., Таранов A.В. и др. // ЖЭТФ. 2020. Т. 157. № 1. С. 90.
  14. Huang B., Bai H.Y., Wang W.H. // J. Appl. Phys. 2014. V. 115. № 15. P. 153505. https://doi.org/10.1063/1.4871676
  15. Shevchenko E.V., Charnaya E.V., Khazanov E.N. et al. // J. Alloys and Compounds. 2017. V. 717. P. 183.
  16. Никитов С.А., Таранов А.В., Хазанов Е.Н. и др. // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 2. С. 180.
  17. Efitsenko P.Y., Khazanov E.N., Ivanov S.N. et al. // Phys. Lett. A. 1990. V. 147. № 2, 3. P. 135.
  18. Григорьева Н.А., Иванов С.Н., Касперович В.С. и др. // ФТТ. 1995. Т. 37. № 11. С. 3360.
  19. Воротилова Л.С., Иванов С.Н., Касперович В.С. и др. // ФТТ. 1992. Т. 34. № 9. С. 2911.
  20. Карбань О.В., Иванов С.Н., Саламатов Е.И., Быстров С.Г. // Неорган. матер. 2001. Т. 37. № 7. С. 841.
  21. Ivanov S.N., Khazanov E.N., Paszkiewicz T. et al. // Z. Phys. B. 1996. V. 99. № 4. P. 535.
  22. Воробьев А.А., Григорьева Н.А., Иванов С.Н. и др. // ФТТ. 1998. Т. 40. № 6. С. 1047.
  23. Mорозов С.И., Данилкин С.А., Закуркин В.В. и др. // ФТТ. 1983. Т. 25. № 4. С. 1135.
  24. Каган Ю.М., Иосилевский Я.А. // ЖЭТФ. 1962. Т. 42. № 1. С. 259.
  25. Иванов С.Н., Медведь В.В., Котелянский И.М., Хазанов Е.Н. // ФТТ. 1986. Т. 28. № 10. С. 2941.
  26. Катаева В.Ф., Соболева Н.Н., Чистый И.Л. и др. // ФТТ. 1980. Т. 22. № 5. С. 1379.
  27. Tari A. The specific heat of matter at low temperatures. L.: Imperial College Press, 2003.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимости теплоемкости монокристаллов и стекла пентафосфатов и кварца в области высоких (а) и низких (б) температур: монокристалл NdP5O14 (+); YbP5O14 (o); стекло NdP5O14 (x) [11]; монокристалл SiO2 (Δ); стекло SiO2 (Ñ) [3]. Дебаевская теплоемкость (штрих-пунктир), локальные моды (пунктир); аппроксимация (сплошная линия).

Скачать (112KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость C(T) в Y2HoAl5O12 с учетом суперпозиции колебательных состояний Ho и Y (а) и значений C(T) для образца Y2LuAl5O12 (б): Y2HoAl5O12 (сплошная линия); Y2HoAl5O12 (кривая 5). Вклад в теплоемкость аномалий Шоттки (кривая 1), фононной теплоемкости Дебая (кривая 2), локальных мод θ Ho и Y (кривая 3) и локальной моды, обусловленной кластеризацией (кривая 4). Штриховые линии— сумма всех вкладов.

Скачать (110KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости C(T) в твердых растворах Y3–xErxAl5O12 при х = 0.6 (а) и х = 1 (б)); вклад в теплоемкость аномалий Шоттки за счет расщепления нижнего крамерсовского дублета Δ (0.6 и 1.3 K соответственно) и нижнего возбужденного уровня Штарка 34 K (кривая 1), фононной теплоемкости Дебая (кривая 2), суперпозиции локальных мод θ Er и Y (кривая 3) и дополнительной моды 72 и 50 K соответственно (кривая 4); штриховые линии – сумма всех вкладов.

Скачать (105KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025