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-
- В.Л. Гуревич. Кинетика фононных систем. Наука, М. (1980). 400 с
- B. Truel, C. Elbaum, B.B. Chick. Ultrasonic methods in sold state physics. Academic press, N. Y.--London (1969). 307 p
- Дж. Такер, В. Рэмптон. Гиперзвук в физике твердого тела. Мир, М. (1975). 453 с
- H.J. Maris. Phys. Acoustics 7, 280 (1971)
- А.П. Жернов, А.В. Инюшкин. УФН 171, 827 (2001); УФН 172, 573 (2002)
- L. Landau, J. Rumer. Sov. Phys. 11, 18 (1937)
- Б.М. Могилевский, А.Ф. Чудновский. Теплопроводность полупроводников. Наука, М. (1972). 536 с
- Р. Берман. Теплопроводность твердых тел. Мир, М. (1979). 288 с
- И.Г. Кулеев, И.И. Кулеев. ЖЭТФ 120, 649 (2001); 121, 558 (2002)
- R.A.H. Hamilton, J.E. Parrot. Phys. Rev. 178, 1284 (1969)
- P.J. King. J. Phys. C: Solid State Phys. 4, 1306 (1971)
- I.C. Simpson. J. Phys. C: Solid State Phys. 8, 399 (1975)
- I.C. Simpson. J. Phys. C: Solid State Phys. 8, 1783 (1975)
- И.Г. Кулеев, И.И. Кулеев. ФТТ 49, 422 (2007)
- C. Kittel. Introduction to Solid State Physics. 2nd ed. John Wiley and Sons, Inc., N. Y. (1956). 523 p
- I.G. Kuleyev, I.I. Kuleyev, I.Yu. Arapova. J. Phys.: Cond. Matter 19, 406 216 (2007)
- И.Г. Кулеев, И.И. Кулеев, И.Ю. Арапова. ФТТ 49, 1272 (2007)
- C. Herring. Phys. Rev. 95, 954 (1954)
- S. Simons. Proc. Cambridge Phil. Soc. 53, 702 (1957)
- И.Г. Кулеев, И.И. Кулеев. ФТТ 47, 300 (2005)
- Ю.В. Илисавский, Д. Чиплис. ФТТ 14, 2412 (1972)
- Ю.В. Илисавский, В.М. Стернин. ФТТ 27, 385 (1985)
- В.В. Леманов, Г.А. Смоленский. УФН 108, 465 (1972)
- А.И. Ахиезер. ЖЭТФ 8, 1318 (1938)
- И.Н. Францевич, Ф.Ф. Воронов, С.А. Бакута. Упругие постоянные и модули упругости металлов и неметаллов. Наук. думка, Киев (1982). 355 с
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.