2022-2023学年高二物理竞赛课件：布里渊散射

布里渊散射 布里渊散射 ①背向散射 ●声学声子能量 声学声子与类光子激子极化激元耦合更弱,因此需要高分辨光谱探测技术. ●在声学声子线性部分（远离激中共振区）, 远离激子共振频率,在布里渊散射频移范围内,折射率不发生明显变化,根据上式可以确定折射率 或声速 13.4 混晶中声子 ●许多半导体可以形成混晶如 在某些情况下, x和y的取值范 围为 某些情况下,禁带宽度是 混和的. ●二元混晶的经验规律: ▲若对于任何x,两种材料的L、T声子的能 带重叠，声子性质随着y从0至1连续的变化, 称为混合型. ▲若两种材料的声子的能带不重叠, 如CdSe 和CdS, 但是它们之间的权重，振子强度 随着x或y连续变化,这称为持续模式.在这种情况下， AC材料和AB材料中LO声子、TO声子的本征频率随x仅稍微有所变化. 这个经验规律存在的原因主要是基于频率相近或不同的共振振子之间耦合. ●所有材料的声学声子都始于Γ点, 所以总 是属于混合型的, 即混晶中纵模和横模的 声速是随着成分连续变化的. 光学声子,如 中,属于持续模式. 下图a中描述LO和TO的能量随着成分变化,可见频率基本上保持不变,而正比于振子强度的横模与纵模之间的能级分裂却随着成分连续变化，互补. 下图b表示 LO和TO的能量随 着成分连续变化,属于混合型，该数据来 自于拉曼谱和红外谱. ●同一种原子同位素的质量存在差异.由于声子的频率取决与质量,因此固体中同位素的混合也产生（弱）混合、无序，造成声子的共振加宽. 13.5 超晶格 超晶格中声子的折叠或限制模式与混晶 中混合模式和持续模式相同. ●折叠模式声学声子 ▲CdS/ZnSe系统中在拉曼谱中可以观察到前3条LA折叠模式. ▲在适当的条件下,可以直接观察到红外区域的折叠模式声学声子，如CdS/CdSe GaAs/AlAs or CdS/ZnSSL中. $$