Особливості комбінаційного розсіяння світла в гіротропних кристалах тетрагональної сингонії

Таким чином, розщеплення Е-дублетів 99 см-1 в ZnP2 та 93 см-1 в CdP2 для всіх напрямків q спричинене тільки просторовою дисперсією. Останнє добре узгоджується з значною величиною ЦД КРС, яка практично дорівнює 1 при  = /4.

За одержаними в роботі даними КРС зроблено оцінку внеску мод, на яких спостерігається ЦД, в обертаючу здатність в ІЧ області. Для випадку дифосфіду кадмію нижня межа величини повороту площини поляризації ІЧ випромінювання з хвильовим числом 93 см-1, що розповсюджується вздовж оптичної осі кристала, складає 42 кутові мінути на товщині зразка 80 мкм. Виявлення такого обертання в принципі можливе, наприклад, за допомогою розробленого нами поляриметра, але вимагає постановки спеціального експерименту. В той же час, вимірювання циркулярного дихроїзму ІЧ поглинання для цієї моди практично неможливе, оскільки розщеплення дуже мале. Це зумовлює перевагу методу КРС перед ІЧ спектроскопією при дослідженні проявів ПД в динаміці гратки гіротропних кристалів.

В четвертому розділі дисертації головну увагу зосереджено на дослідженні залежності розщеплення Е-дублетів в тетрагональних гіротропних кристалах TeO2 від орієнтації та довжини хвильового вектора фонона q.

ЦД КРС в кристалах TeO2 спостерігається на низькочастотному Е-дублеті 122 см-1. Показано, що величина ЦД КРС не залежить від довжини хвильового вектора q і становить  = 0. 30. 04, що майже вдвічі більше величини ЦД КРС одержаної в попередніх роботах, в яких не враховували відбивання збуджуючого лазерного променя від вихідної поверхні зразка.

Як було встановлено в третьому розділі Е-дублети в спектрах ZnP2 та CdP2 демонструють два діаметрально протилежні типи кутових залежностей. В спектрах КРС кристалів парателуриту, як і в кристалах CdP2 можна спостерігати кутову залежність, яка характерна для LO-TO розщеплення, зумовленого кулонівською далекодією (Е-дублети 174 та 766 см-1, Рис. 5). ЦД КРС для цих Е-дублетів відсутній, а спостерігається лінійна поляризаційна анізотропія коливань. Але кутова залежність розщеплення дублета 122 см-1, не належить до жодного з вказаних крайніх випадків, оскільки розщеплення майже не залежить від кута . Оскільки компоненти цього дублета демонструють помітний ЦД КРС, то наявність розщеплення при  = 0 може бути пояснене внеском просторової дисперсії, як це має місце для дублетів 99 см-1 в ZnP2 та 93 см-1 в CdP2. Якщо припустити, що вказівна поверхня псевдотензора гірації, що описує внесок просторової дисперсії в розщеплення дублета 122 см-1 того ж самого типу, що і в ZnP2 та CdP2, то наявність розщеплення при  = 90 може бути пояснене як суперпозиція кутових залежностей першого і другого типів, яка в цьому випадку може дати приблизно однакове розщеплення для всього інтервалу кутів . Однак, співвідношення інтенсивностей компонент дублета 122 см-1 при переході від геометрії qc до геометрії q  c практично не змінюється, в той час коли для дублетів першого типу спостерігається повний перерозподіл інтенсивностей між LO- та TO-компонентами. Альтернативне пояснення залежності  () для дублета 122 см-1 полягає в припущенні, що в усьому діапазоні зміни кутів переважний внесок в розщеплення вносить просторова дисперсія, причому вигляд вказівної поверхні псевдотензора гірації інший ніж у випадку дублетів 99 см-1 в ZnP2 та 93 см-1 в CdP2. При такій інтерпретації слід очікувати лінійної залежності  від |q|.

Для вивчення залежності  від |q| спектри КРС вимірювались при різних довжинах хвиль збуджуючого лазерного випромінювання і збереженні 90-градусної геометрії розсіяння. Суттєво, що при цьому залишається практично незмінним кут , що утворюється вектором q та віссю OZ, тобто внесок далекодіючого кулонівського поля (LO-TO розщеплення) в розщеплення що спостерігається не змінюється. Можлива зміна тільки тієї частини розщеплення, що пов'язана з гіротропією, причому не за рахунок кутової залежності нормальної складової псевдотензора гірації, а за рахунок зміни довжини хвильового вектора фонона q, що бере участь в розсіянні.

В спектрах усіх раніше досліджених кристалів – -SiO2, BGO, CdP2, LiIO3 було виявлено зростання розщеплення Е-дублетів, що проявляють ЦД КРС, при збільшенні |q|. Виняток становив парателурит, в якому для E-моди 122 см-1 при  (q, c) = /4 спостерігалася аномальна залежність (Рис. 6, крива –