Autorius: Saulius Tumėnas
Disertacijos pavadinimas: "Optinio ZnMgRE kvazikristalų atsako tyrimai"
Mokslo sritis: Fizika 02 P
Mokslinis vadovas: dr. Vytautas KARPUS
Gynimo data: 2013-09-25
Anotacija:
Pagrindinis disertacijos tikslas – optinio ZnMgRE (RE = Y, Ho, Er) kvazikristalų atsako tyrimais atskleisti jų elektroninės posistemės ypatumus. Disertaciją sudaro eksperimentiniai rentgeno-difrakciniai (XRD) ir optiniai spektroskopiniai tyrimai, kvazikristalų elektroninės posistemės modelio konstravimas ir teorinis jų optinio atsako aprašymas. Atliktais eksperimentiniais XRD tyrimais buvo siekiama atskleisti kvazikristalų atvirkštinės gardelės vektorius, apibrėžiančius potencinį kvazikristalinį lauką, veikiantį į elektroninę posistemę. Optiniai spektroskopiniai tyrimai buvo atlikti kombinuotu spektroskopinės elipsometrijos ir atspindžio spektroskopijos metodu, paremtu darbe pasiūlyta inkaro lango duomenų analizės schema. Naudotas spektroskopinių tyrimų metodas įgalino atskleisti patikimus ZnMgRE optinio laidumo () spektrus plačioje, 0.01 – 6 eV, spektrinėje srityje. Darbe išplėstas ZnMgRE elektronų posistemės modelis, kuris anksčiau buvo pasiūlytas kvazikristalų fotoemisinio atsako analizei. Nepriklausomų Fermi paviršiaus sankirtų su Bragg’ų plokštumomis schema formuluota išplėstiniame juostiniame atvaizdavime. Teorinė optinio laidumo skaičiavimų schema, anksčiau pasiūlyta kristalinių junginių () skaičiavimams, šiame darbe išplėsta įskaitant įvairias Fermi lygmens padėtis pseudotarpo atžvilgiu. Teoriniai ZnMgRE optinio laidumo skaičiavimai, atlikti darbe pasiūlyto elektroninės posistemės modelio rėmuose, detaliai atkartoja eksperimentinius () spektrus. Elektronų posistemės parametrai, nustatyti analizuojant optinį ZnMgRE atsaką, numato iš esmės tą pačią elektronų energijos spektro struktūrą, kuri anksčiau buvo atskleista analizuojant kvazikristalų fotoemisinį atsaką. Elektroninė ZnMgRE kvazikristalų posistemė yra artima beveik laisvų elektronų dujoms. Elektronų energijos spektrą Fermi lygmens aplinkoje lemia Fermi paviršiaus sankirtos su (222100) ir (311111) Bragg’ų plokštumų šeimomis. Optinį ZnMgRE kvazikristalų, kaip ir kitų metalinių junginių, atsaką lemia Drude tipo ir tarpjuostiniai optiniai šuoliai. Santykinis spektrinis Drude šuolių svoris yra artimas 10 %. Drude relaksacijos laikai yra 0.14 – 0.4 10-14 s eilės. Fermi paviršiaus sankirtos su Bragg’ų plokštumomis sąlygoja esminį optinės masės padidėjimą, lyginant su jos vertėmis įprastiniuose kristaliniuose metaluose. Optinė masė ZnMgRE kvazikristaluose artima 10 m0. Tarpjuostinius optinius šuolius ZnMgRE kvazikristaluose atidaro 222100 ir 311111 pseudotarpai. Santykinis šių optinių šuolių spektrinis svoris sudaro maždaug 80 %. Darbe atskleistas ir žemų struktūrinių faktorių Sg pseudopotencialų sąlygotas indėlis į ZnMgRE kvazikristalų optinį atsaką. Spektrinis žemų-Sg indėlio svoris yra artimas 10 %.
Metai: 2013