Вышедшие номера
Ангармонические процессы рассеяния и релаксация медленных квазипоперечных фононов в кубических кристаллах
Кулеев И.Г.1, Кулеев И.И.1, Арапова И.Ю.1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: kuleev@imp.uran.ru
Поступила в редакцию: 30 июня 2008 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2009 г.

Рассмотрена релаксация медленных квазипоперечных фононов в ангармонических процессах рассеяния в кубических кристаллах с положительной (Ge, Si и алмаз) и отрицательной (KCl и NaCl) анизотропией модулей упругости второго порядка. В модели анизотропного континуума проанализированы зависимости скоростей релаксации от направления волнового вектора фононов в процессах рассеяния с участием трех квазипоперечных фононов (механизмы релаксации TTT). Показано, что механизмы релаксации TTT обусловлены кубической анизотропией кристаллов, приводящей к взаимодействию неколлинеарных фононов. Доминирующий вклад в релаксацию фононов вносит рассеяние на большие углы. Для кристаллов с существенной анизотропией упругой энергии (Ge, Si, KCl и NaCl) суммарный вклад механизмов релаксации TTT превосходит вклад механизма Ландау-Румера в полную скорость релаксации либо в несколько раз, либо на один-два порядка величины в зависимости от направления. В значительной степени доминирующая роль механизмов релаксации TTT по сравнению с механизмом Ландау-Румера обусловлена упругими модулями второго порядка. Найдены полные скорости релаксации медленных квазипоперечных фононов. Показано, что при доминирующей роли ангармонических процессов рассеяния учет одного из механизмов релаксации (Ландау-Румера или механизмов релаксации медленной квазипоперечной моды на двух медленных или двух быстрых модах) недостаточен для описания анизотропии полных скоростей релаксации в кубических кристаллах. Работа выполнена по плану РАН в рамках темы N 01. 2. 006. 13395 при поддержке программы президиума РАН N 24, ведущей научной школы N НШ 3257.2008.2, а также Фонда содействия отечественной науке. PACS: 62.20.D-, 62.80.+f, 63.20.-e, 63.20.K-, 63.20.D-