Фононы в нанокристаллах. Карпов С.В. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

,..3,2,1== mm
d
k
AB
m
π
Это уравнение можно использовать для LO и для ТО мод. Соответствующие смещения
атомов меняют знак при переходе от одного атомного слоя к соседнему, как это требуется
для оптических мод, с величинами, определяемыми огибающими функциями
U
m
{z) = cos k
m
z, m=1, 3, 5.. ; u
m
(z) = sin k
m
z, m=2, 4, 6,... (10)
где
z указывает на положение атомной плоскости вдоль оси сверхрешетки, а значение z=0
находится в середине слоя.
Обычно уравнение (10) является хорошим приближением для эффективного
волнового вектора. Однако, в частном случае короткопериодных сверхрешеток (когда
период состоит только из нескольких атомных слоев) следует понять, будет ли
приближение, в котором на границе каждого слоя материала волновая функция в
точности равна нулю, наилучшим. Расчет показывает (см. рис.16),
что разумнее считать
огибающую функцию равной нулю на первых атомах «другого сорта» (т.е. на атомах А
для В-подобных колебаний и наоборот). Колебательные амплитуды ведут себя в
соответствии с выражением (10), но эффективные векторы
k
т
нужно сделать слегка
меньше, чем в (9): амплитуды исчезают не на номинальной границе слоя AlAs, а около
первого слоя Ga вне ее.
GaAs AlAs
GaAs AlAs
LO3
Рис. 16. Картина смещений для AlAs-подобных квантованных LO мод в сверхрешетке (GaAs)
5
/(AlAs)
5
; k
х
=
0 , k
г
→∞ . а) – слой GaAs, б) – слой AlAs. Крупным кружками (голубыми) показана величина смещения в
модах LO
1
, LO
2
, LO
3
для атомов As, а маленькими (зелеными) кружкамидля атомов Ga и А1.