Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Spektroskopia Ramana i dynamika sieci krystalicznej kryształów GaN:Mn

Gębicki W.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Fizyka

|

2011

|

z. 56

3-117

PL

W pracy przedstawiono i porównano widma rozpraszania Ramana z modelami dynamiki sieci krystalicznej kryształów GaN oraz GaN:Mn. Ponieważ kryształy GaN:Mn są materiałami o potencjalnych zastosowaniach w spinotronice, przedstawiono krótki przegląd materiałów spinotronicznych. Zostały przedyskutowane dwa modele dynamiki sieci krystalicznej badanych kryształów. Jako pierwszy został przedyskutowany uproszczony model sztywnych jonów dynamiki sieci krystalicznej kryształów Ga:N. Następnie przedstawiono model oparty na teorii funkcjonału gęstości (DFT) dla kryształów GaN:Mn. Obliczono krzywe dyspersji fononów oraz gęstość stanów fononowych. Wyznaczono ładunki efektywne jonów tworzących kryształ i omówiono otrzymane wyniki. Przedstawiono kilka modeli rozpraszania ramanowskiego, jak model potencjału deformacyjnego oraz indukowany obecnością domieszki model Fröhlicha. Widma rozpraszania Ramana kryształów GaN:Mn otrzymane metodą resublimacji zostały zbadane doświadczalnie. Znaleziono nowe pasma ramanowskie około 300 cm-1 oraz 667 cm-1 podobnie jak szeroką strukturę około 600 cm-1. Pasma te nie są widoczne w kryształach GaN. Zmierzono zależności temperaturowe ważniejszych pasm ramanowskich. Wyniki przedyskutowano i porównano z obliczeniami modelowymi. Korzystając z tych zależności udowodniono, że nowe piki mają naturę fononową. Gęstość stanów fononowych GaN i GaN:Mn została porównana z obserwowanymi eksperymentalnie pasmami ramanowskimi. Zauważono dobrą zgodność położeń maksimów fononowej gęstości stanów oraz nowych pików ramanowskich zarówno dla modelu sztywnych jonów dynamiki sieci krystalicznej kryształów GaN, jak i dla modelu dynamiki sieci krystalicznej kryształu GaN:Mn opartego na teorii funkcjonału gęstości. Pokazano, że za nowe pasma ramanowskie w obszarze widmowym podłużnych fononów optycznych są odpowiedzialne głównie drgania atomów azotu. Drgania atomów Mn są maskowane przez silne pasmo sieciowe GaN. Nowe pasma ramanowskie zostały przypisane pasmom fononowym aktywowanym nieporządkiem. Badania zależności polaryzacyjnej pozwoliły na określenie symetrii pasm z obszaru widmowego podłużnych fononów optycznych GaN:Mn. Pokazano, że zależności polaryzacyjne są identyczne dla wszystkich plików i są typowe dla pasm o symetrii A1. Wyliczonymi symetriami długofalowych fononów z tego obszaru widmowego są A1 i E1. Ta niezgodność obliczeń modelowych i wyników doświadczalnych sugeruje ramanowskie rozpraszanie rezonansowe Fröhlicha indukowane obecnością domieszki. Wynik ten został potwierdzony przez pomiar zależności widma ramanowskiego od długości fali światła pobudzającego. Zasugerowano naturę stanu pośredniego rezonansowego rozpraszania ramanowskiego.

EN

Raman scattering spectra of GaN:Mn presented for the first time in our previous papers are presented and compared with the models of lattice dynamics of GaN and GaN:Mn crystals. As the GaN:Mn crystal is potential spintronic material a short review of spintronic materials is given. Two models of lattice dynamics of the crystals are discussed. First, a simplified rigid ion model of GaN based on experimental data is presented. Next the density functional theory (DFT) based model of lattice dynamics is discussed abd the results of the DFT calculations applied to hexagonal GaN:Mn are shown. Phonon dispersion curves and density of photon states are obtained. The effective charges of ions forming the crystal are calculated and discussed. A few models of Raman scattering such as deformation potential model and impurity-induced Fröhlich model are presented and discussed. Raman spectra of GaN:Mn crystals grown by the resublimation method have been investigated experimentally. New Raman bands around 300 and 667 cm-1, as well as a broad structure near 600 cm-1, not observed in undoped GaN are found. The temperature dependence of major Raman bands is measured. The results are discussed and compared with model calculations. On the basis of temperature dependence of the new Raman peaks phonon nature of the peaks is proved. The phonon density of states of GaN and GaN:Mn are compared with the observed experimental Raman bands. Good agreement of the phonon density of states maxima and the new Raman peaks are observed both for the rigid ion model of GaN lattice dynamics and the model based on density functional theory of GaN:Mn lattice dynamics. It is shown that nitrogen vibrations are mainly responsible for the new Raman bands observed at the longitudinal optical phonon spectral region. The Mn vibrations are masked by the strong GaN lattice bands. The new Raman peaks are assigned to disorder-activated phonon models. Investigation of the polarization dependence of Raman intensities enables the determination of symetries of the phonon bands from the spectral region of longitudinal optical phonons characteristic for GaN:Mn system. It is shown that the polarization dependence of the Raman spectra is identical for all these peaks and is characteristic of the bands of A1 asymmetry. The symmetries of the calculated long wavelength phonons are E1 and A1. The inconsistency of the experimental results and the results of model calculations suggest an impurity-induced Fröhlich type resonance Raman scattering. This result is supported by the measured dependence of the Raman spectra on excitation laser line. An intermediate energy level of resonance Raman scattering is suggested.

2

Raman scattering studies of MBE-grown ZnTe nanowires

Szuszkiewicz W., Morhange J. F., Dynowska E., Janik E., Zaleszczyk W., Presz A., Domagała J. Z., Caliebe W., Karczewski G., Wojtowicz T.

Materials Science Poland

|

2008

|

Vol. 26, No. 4

1054--1059

EN

We report on the first studies of the optical properties of MBE-grown ZnTe nanowires (NWs). The growth of ZnTe NWs was based on the Au-catalyzed vapour–liquid–solid mechanism and was performed on (001), (011), or (111)B-oriented GaAs substrates. Investigated NWs have a zinc-blende structure, the average diameter of about 30 nm, and typical length between 1 and 2 μm. Their growth axes are oriented along <111>-type directions of the substrate. The structural characterization of the NWs was performed by means of X-ray diffraction, using the synchrotron radiation corresponding to the wavelength of CuKα1 radiation W1 beamline at Hasylab DESY). The macro-Raman spectra of either as-grown NWs on GaAs substrate or of NWs removed from substrate and deposited onto Si were collected at temperatures from 15 K to 295 K using Ar+ and Kr+ laser lines. Strong enhancement of ZnTe-related LO-phonon structure was found for an excitation close to the exciton energy. Our studies revealed also the presence of small trigonal Te precipitates, typical of tellurium compounds.

3

Structure and Lattice Dynamics of NH4IO3 . 2HIO3 Crystal as Derived from IR, Raman and 127 I NQR Data

Barabash A., Baran J., Gavrilko T., Puchkovskaya G., Ratajczak H., Tarnavski Y.

Polish Journal of Chemistry

|

2003

|

Vol. 77 / nr 11

1547-1559

EN

The IR absorption and Raman spectra of NH4IO3_2HIO3 crystal (AIH) were reinvestigated in a wide temperature range (13-300 K), including the phase transition temperature Tc = 213 K. The pressure dependences of the quadrupole coupling constant e2Qqzz and asymmetry parameter of electric field gradient tensor (EFGT) were obtained from the analysis of 127I nuclear quadrupole resonance (NQR) spectra at 77 K. It was shown that the phase transition of the crystal can be described as an isostructural phase transition with ordering of protons in bifurcated hydrogen bonds and duplication of the unit cell.

4

A contribution to dynamics of polyatomic lattices

Rychlewska J., Szymczyk J., Woźniak C.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

1999

|

nr 4

799-807

EN

Using a concept of internal degrees of freedom a new finite difference formulation of polyatomic lattice dynamics is proposed. A transition from the nonlocal equations of motion to the partly local and local ones as well as the possibility of reduction of internal degrees of freedom are shown.

PL

Wprowadzając pojęcie wewnętrznych stopni swobody sformułowano nową różnicową postać dynamiki sieci złożonych. Pokazano przejście od równań nielokalnych do modeli częściowo i całkowicie lokalnych oraz zwrócono uwagę na możliwość wyrugowania wewnętrznych stopni swobody.

5

Modelling hydrogen-bonded crystal structures beyond resolution of diffraction methods

Katrusiak A.

Polish Journal of Chemistry

|

1998

|

Vol. 72, nr 2

449-459

EN

Knowledge of molecular geometry, combined with the prediction of preferred molecular orientation, can yield details of disordered crystal structures difficult to investigate by diffraction methods. The R-OH- -O'-R' hydrogen bond dimensions O-H, H- -O, R-O-H, and H- -O'-R' chiefly depend on the electronic structure of the proton-donor and acceptor groups. Thus, when hydrogen-bonded aggregates undergo transformations, such as hydrogen-bonds breaking, concerted H-transfers or H-disordering, the molecular rearrangements are coupled with the H-sites. This interdependence is exemplified by a one-dimensional model of a hydrogen-bonded aggregate, and the real structures and thermodynamic properties of H2O ice and H3BO3 orthoboric acid.