Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni
Ультразвуковые эксперименты, выполненные на кристаллах ZnSe и ZnSe:Ni с концентрацией примеси 5,5·10¹⁹ cм⁻³, выявили предпереходные явления при температурах, значительно превышающих температуру структурного перехода (Tc = 14,5 К). Установлено, что модуль упругости С₄₄ смягчается, а модули С₁₁ и С...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 2004 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2004
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120340 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni / В.В. Гудков, А.Т. Лончаков, И.В. Жевстовских, В.И. Соколов, Н.Б. Груздев, С.Б. Петров // Физика низких температур. — 2004. — Т. 30, № 11. — С. 1214–1218. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120340 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Гудков, В.В. Лончаков, А.Т. Жевстовских, И.В. Соколов, В.И. Груздев, Н.Б. Петров, С.Б. 2017-06-11T16:59:18Z 2017-06-11T16:59:18Z 2004 Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni / В.В. Гудков, А.Т. Лончаков, И.В. Жевстовских, В.И. Соколов, Н.Б. Груздев, С.Б. Петров // Физика низких температур. — 2004. — Т. 30, № 11. — С. 1214–1218. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 61.72.Vv, 43.35.+d, 64.70.Kb https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120340 Ультразвуковые эксперименты, выполненные на кристаллах ZnSe и ZnSe:Ni с концентрацией примеси 5,5·10¹⁹ cм⁻³, выявили предпереходные явления при температурах, значительно превышающих температуру структурного перехода (Tc = 14,5 К). Установлено, что модуль упругости С₄₄ смягчается, а модули С₁₁ и С₁₂ становятся более жесткими по мере приближения к Tc со стороны высоких температур; деформациями, связанными с параметром порядка, являются поперечные деформации типа ε₄ . Дан краткий симметрийный анализ возможностей образования тетрагональной фазы. Обсуждаются эффект Яна—Теллера и смещение зарядовой плотности на химических связях как вероятные причины низкотемпературного фазового перехода. Ультразвукові експерименти, виконані на кристалах ZnSe і ZnSe:Ni з концентрацією домішки 5,5·10¹⁹ cм⁻³, виявили передперехідні явища при температурах, що значно перевищують температуру структурного переходу (Tc = 14,5 К). Встановлено, що модуль пружності С₄₄ зм’якшується, а модуліС₁₁ і С₁₂ стають більш твердими в міру наближення до Tc з боку високих температур; деформаціями, зв’язаними з параметром порядку, є поперечні деформації типу ε₄. Дано короткий симетрiйний аналіз можливостей утворення тетрагональної фази. Обговорюються ефект Яна—Теллера і зсув зарядової щільності на хімічних зв’язках як ймовірні причини низькотемпературного фазового переходу. The ultrasonic experiments on ZnSe and ZnSe:Ni crystals with an impurity concentration of 5,5·10¹⁹ cm⁻³ revealed precursor phenomena at temperatures much higher the transition point (Tc = 14.5 K). It is found that the elastic modulus С₄₄ becomes softer and the moduli С₁₁ and С₁₂ become harder with approaching Tc from higher temperatures; the deformations associated with the order parameter are transverse deformations of ε₄ type. A brief symmetry analysis of possible formations of the tetragonal phase is given. The Jahn—Teller effect and the chemical bond shift of charge density are discussed as possible reasons of the low temperature phase transition. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 04-02-96094-р2004 урал_а). ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Фазовые переходы и структура полупроводниковых соединений Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni Ultrasonic investigation of phase transitions in ZnSe:Ni Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni |
| spellingShingle |
Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni Гудков, В.В. Лончаков, А.Т. Жевстовских, И.В. Соколов, В.И. Груздев, Н.Б. Петров, С.Б. Фазовые переходы и структура полупроводниковых соединений |
| title_short |
Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni |
| title_full |
Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni |
| title_fullStr |
Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni |
| title_full_unstemmed |
Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni |
| title_sort |
ультразвуковые исследования фазового перехода в znse:ni |
| author |
Гудков, В.В. Лончаков, А.Т. Жевстовских, И.В. Соколов, В.И. Груздев, Н.Б. Петров, С.Б. |
| author_facet |
Гудков, В.В. Лончаков, А.Т. Жевстовских, И.В. Соколов, В.И. Груздев, Н.Б. Петров, С.Б. |
| topic |
Фазовые переходы и структура полупроводниковых соединений |
| topic_facet |
Фазовые переходы и структура полупроводниковых соединений |
| publishDate |
2004 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика низких температур |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Ultrasonic investigation of phase transitions in ZnSe:Ni |
| description |
Ультразвуковые эксперименты, выполненные на кристаллах ZnSe и ZnSe:Ni с концентрацией
примеси 5,5·10¹⁹ cм⁻³, выявили предпереходные явления при температурах, значительно
превышающих температуру структурного перехода (Tc = 14,5 К). Установлено, что модуль упругости
С₄₄ смягчается, а модули С₁₁ и С₁₂ становятся более жесткими по мере приближения к
Tc со стороны высоких температур; деформациями, связанными с параметром порядка, являются
поперечные деформации типа ε₄ . Дан краткий симметрийный анализ возможностей образования
тетрагональной фазы. Обсуждаются эффект Яна—Теллера и смещение зарядовой
плотности на химических связях как вероятные причины низкотемпературного фазового перехода.
Ультразвукові експерименти, виконані на кристалах ZnSe і ZnSe:Ni з концентрацією
домішки 5,5·10¹⁹ cм⁻³, виявили передперехідні явища при температурах, що значно перевищують
температуру структурного переходу (Tc = 14,5 К). Встановлено, що модуль пружності С₄₄
зм’якшується, а модуліС₁₁ і С₁₂ стають більш твердими в міру наближення до Tc з боку високих
температур; деформаціями, зв’язаними з параметром порядку, є поперечні деформації типу ε₄.
Дано короткий симетрiйний аналіз можливостей утворення тетрагональної фази. Обговорюються
ефект Яна—Теллера і зсув зарядової щільності на хімічних зв’язках як ймовірні причини
низькотемпературного фазового переходу.
The ultrasonic experiments on ZnSe and
ZnSe:Ni crystals with an impurity concentration
of 5,5·10¹⁹ cm⁻³ revealed precursor phenomena
at temperatures much higher the transition point
(Tc = 14.5 K). It is found that the elastic modulus
С₄₄ becomes softer and the moduli С₁₁ and
С₁₂ become harder with approaching Tc from
higher temperatures; the deformations associated
with the order parameter are transverse deformations
of ε₄ type. A brief symmetry analysis of
possible formations of the tetragonal phase is
given. The Jahn—Teller effect and the chemical
bond shift of charge density are discussed as possible
reasons of the low temperature phase transition.
|
| issn |
0132-6414 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120340 |
| citation_txt |
Ультразвуковые исследования фазового перехода в ZnSe:Ni / В.В. Гудков, А.Т. Лончаков, И.В. Жевстовских, В.И. Соколов, Н.Б. Груздев, С.Б. Петров // Физика низких температур. — 2004. — Т. 30, № 11. — С. 1214–1218. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT gudkovvv ulʹtrazvukovyeissledovaniâfazovogoperehodavznseni AT lončakovat ulʹtrazvukovyeissledovaniâfazovogoperehodavznseni AT ževstovskihiv ulʹtrazvukovyeissledovaniâfazovogoperehodavznseni AT sokolovvi ulʹtrazvukovyeissledovaniâfazovogoperehodavznseni AT gruzdevnb ulʹtrazvukovyeissledovaniâfazovogoperehodavznseni AT petrovsb ulʹtrazvukovyeissledovaniâfazovogoperehodavznseni AT gudkovvv ultrasonicinvestigationofphasetransitionsinznseni AT lončakovat ultrasonicinvestigationofphasetransitionsinznseni AT ževstovskihiv ultrasonicinvestigationofphasetransitionsinznseni AT sokolovvi ultrasonicinvestigationofphasetransitionsinznseni AT gruzdevnb ultrasonicinvestigationofphasetransitionsinznseni AT petrovsb ultrasonicinvestigationofphasetransitionsinznseni |
| first_indexed |
2025-11-24T02:24:33Z |
| last_indexed |
2025-11-24T02:24:33Z |
| _version_ |
1850840019345866752 |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2004, ò. 30, ¹ 11, ñ. 1214–1218
Óëüòðàçâóêîâûå èññëåäîâàíèÿ ôàçîâîãî ïåðåõîäà â
ZnSe:Ni
Â.Â. Ãóäêîâ1, À.Ò. Ëîí÷àêîâ2, È.Â. Æåâñòîâñêèõ2,
Â.È. Ñîêîëîâ2, Í.Á. Ãðóçäåâ2, Ñ.Á. Ïåòðîâ1
1Ðîññèéñêèé ãîñóäàðñòâåííûé ïðîôåññèîíàëüíî-ïåäàãîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
óë. Ìàøèíîñòðîèòåëåé, 11, ã. Åêàòåðèíáóðã, 620012, Ðîññèÿ
E-mail: gudkov@imp.uran.ru
2Èíñòèòóò ôèçèêè ìåòàëëîâ ÓðÎ ÐÀÍ
óë. Ñîôüè Êîâàëåâñêîé, 18, ã. Åêàòåðèíáóðã, 620219, Ðîññèÿ
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 1 èþíÿ 2004 ã.
Óëüòðàçâóêîâûå ýêñïåðèìåíòû, âûïîëíåííûå íà êðèñòàëëàõ ZnSe è ZnSe:Ni ñ êîíöåíòðàöè-
åé ïðèìåñè 5,5·1019 cì–3, âûÿâèëè ïðåäïåðåõîäíûå ÿâëåíèÿ ïðè òåìïåðàòóðàõ, çíà÷èòåëüíî
ïðåâûøàþùèõ òåìïåðàòóðó ñòðóêòóðíîãî ïåðåõîäà (Tc = 14,5 Ê). Óñòàíîâëåíî, ÷òî ìîäóëü óï-
ðóãîñòè Ñ44 ñìÿã÷àåòñÿ, à ìîäóëè Ñ11 è Ñ12 ñòàíîâÿòñÿ áîëåå æåñòêèìè ïî ìåðå ïðèáëèæåíèÿ ê
Tc ñî ñòîðîíû âûñîêèõ òåìïåðàòóð; äåôîðìàöèÿìè, ñâÿçàííûìè ñ ïàðàìåòðîì ïîðÿäêà, ÿâëÿþò-
ñÿ ïîïåðå÷íûå äåôîðìàöèè òèïà �4. Äàí êðàòêèé ñèììåòðèéíûé àíàëèç âîçìîæíîñòåé îáðàçî-
âàíèÿ òåòðàãîíàëüíîé ôàçû. Îáñóæäàþòñÿ ýôôåêò ßíà—Òåëëåðà è ñìåùåíèå çàðÿäîâîé
ïëîòíîñòè íà õèìè÷åñêèõ ñâÿçÿõ êàê âåðîÿòíûå ïðè÷èíû íèçêîòåìïåðàòóðíîãî ôàçîâîãî ïåðå-
õîäà.
Óëüòðàçâóêîâ³ åêñïåðèìåíòè, âèêîíàí³ íà êðèñòàëàõ ZnSe ³ ZnSe:Ni ç êîíöåíòðàö³ºþ
äîì³øêè 5,5·1019 ñì–3, âèÿâèëè ïåðåäïåðåõ³äí³ ÿâèùà ïðè òåìïåðàòóðàõ, ùî çíà÷íî ïåðåâèùó-
þòü òåìïåðàòóðó ñòðóêòóðíîãî ïåðåõîäó (Tc = 14,5 Ê). Âñòàíîâëåíî, ùî ìîäóëü ïðóæíîñò³ Ñ44
çì’ÿêøóºòüñÿ, à ìîäóë³ Ñ11 ³ Ñ12 ñòàþòü á³ëüø òâåðäèìè â ì³ðó íàáëèæåííÿ äî Tc ç áîêó âèñîêèõ
òåìïåðàòóð; äåôîðìàö³ÿìè, çâ’ÿçàíèìè ç ïàðàìåòðîì ïîðÿäêó, º ïîïåðå÷í³ äåôîðìàö³¿ òèïó �4.
Äàíî êîðîòêèé ñèìåòðiéíèé àíàë³ç ìîæëèâîñòåé óòâîðåííÿ òåòðàãîíàëüíî¿ ôàçè. Îáãîâîðþ-
þòüñÿ åôåêò ßíà—Òåëëåðà ³ çñóâ çàðÿäîâî¿ ù³ëüíîñò³ íà õ³ì³÷íèõ çâ’ÿçêàõ ÿê éìîâ³ðí³ ïðè÷è-
íè íèçüêîòåìïåðàòóðíîãî ôàçîâîãî ïåðåõîäó.
PACS: 61.72.Vv, 43.35.+d, 64.70.Kb
Ââåäåíèå
Âîçðàñòàþùèé èíòåðåñ ê èçó÷åíèþ ïîëóïðîâîä-
íèêîâ òèïà II–VI, äîïèðîâàííûõ 3d-ýëåìåíòàìè,
îáóñëîâëåí âîçìîæíûì óïîðÿäî÷åíèåì ìàãíèòíûõ
ìîìåíòîâ ïðèìåñåé è èñïîëüçîâàíèåì ýòèõ ìàòåðèà-
ëîâ â óñòðîéñòâàõ ñïèíòðîíèêè. Íåäàâíî ìåòîäà-
ìè íåéòðîííîé äèôðàêòîìåòðèè, äîïîëíåííûìè
óëüòðàçâóêîâûìè èññëåäîâàíèÿìè, îáíàðóæåí íèç-
êîòåìïåðàòóðíûé ñòðóêòóðíûé ïåðåõîä â ñåëåíèäå
öèíêà, îáóñëîâëåííûé ïðèìåñüþ íèêåëÿ [1]. Èìåþ-
ùèåñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò,
÷òî ýòî ïåðåõîä âòîðîãî ðîäà èç êóáè÷åñêîé ñòðóê-
òóðû òèïà öèíêîâîé îáìàíêè â òåòðàãîíàëüíóþ.
Ïðèðîäà îáíàðóæåííîãî ïåðåõîäà íå âïîëíå ÿñíà,
ïîñêîëüêó îí âûçâàí ïðèìåñÿìè àíîìàëüíî ìàëîé
êîíöåíòðàöèè (5,5·1019 cì–3).
Ïðè îïèñàíèè ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ ðàññìàòðèâà-
þò ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïðîèç-
âîäíûìè òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïîòåíöèàëîâ ïî òåð-
ìîäèíàìè÷åñêèì êîîðäèíàòàì. Ýêñïåðèìåíòàëüíî
ïîëó÷åííûå çàâèñèìîñòè ýòèõ ïðîèçâîäíûõ îò òåð-
ìîäèíàìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ äàþò ïîëåçíóþ èí-
ôîðìàöèþ î òèïå ïåðåõîäà, åãî êèíåòèêå, à òàêæå
ñëóæàò êðèòåðèåì êàê ôåíîìåíîëîãè÷åñêèõ, òàê è
ìèêðîñêîïè÷åñêèõ òåîðåòè÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèé.
Îäía èç òàêèõ âåëè÷èí — òåíçîð ìîäóëåé óïðóãî-
ñòè, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé âòîðóþ ïðîèçâîäíóþ îò
ñâîáîäíîé ýíåðãèè F (ïðè èçîòåðìè÷åñêîì ïðîöåñ-
© Â.Â. Ãóäêîâ, À.Ò. Ëîí÷àêîâ, È.Â. Æåâñòîâñêèõ, Â.È. Ñîêîëîâ, Í.Á. Ãðóçäåâ, Ñ.Á. Ïåòðîâ, 2004
ñå) èëè âíóòðåííåé ýíåðãèèU (ïðè àäèàáàòè÷åñêîì)
ïî êîìïîíåíòàì òåíçîðà îòíîñèòåëüíûõ äåôîðìà-
öèé � i . (Çäåñü è äàëåå èñïîëüçóþòñÿ îáîçíà÷åíèÿ
Ôîéãòà.) Ïðè ñòðóêòóðíûõ ôàçîâûõ ïåðåõîäàõ
êîìïîíåíòû òåíçîðà ïàðàìåòðà ïîðÿäêà Qj îïðåäå-
ëåííûì îáðàçîì ñâÿçàíû ñ äåôîðìàöèÿìè � i . Â ðà-
áîòå [2] ïîêàçàíî, ÷òî òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè
ìîäóëåé óïðóãîñòè â îáëàñòè ñòðóêòóðíûõ ïåðåõî-
äîâ âòîðîãî ðîäà, îïèñûâàåìûå ðàçëè÷íûìè ÷ëåíàì
ðàçëîæåíèÿ F, à çíà÷èò, è îòðàæàþùèìè ðàçëè÷-
íûé õàðàêòåð ñâÿçèQj è � i , èìåþò êà÷åñòâåííûå îò-
ëè÷èÿ.  ñëó÷àå ïåðåõîäà èç êóáè÷åñêîé â òåòðàãî-
íàëüíóþ ôàçó ïàðàìåòð ïîðÿäêà ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé ñêàëÿð Q c a /a� �( ) , ãäå a è c — ïàðàìåòðû
òåòðàãîíàëüíîé ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè. Òàêèì îáðà-
çîì, ïî âèäó ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åííûõ òåìïå-
ðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé ðàçëè÷íûõ êîìïîíåíò òåí-
çîðà óïðóãèõ ìîäóëåé ìîæíî óñòàíîâèòü, êàêèå èç
ýòèõ êîìïîíåíò èñïûòûâàþò íàèáîëüøåå èçìåíåíèå
â îáëàñòè ïåðåõîäà, îïðåäåëèòü òèï äåôîðìàöèé,
ñâÿçàííûõ ñ ïàðàìåòðîì ïîðÿäêà, è óêàçàòü õàðàê-
òåð èõ ñâÿçè. Ìîäóëè óïðóãîñòè ìîãóò áûòü èç-
ìåðåíû â ýêñïåðèìåíòàõ äâóõ òèïîâ: ñòàòè÷åñêèõ è
äèíàìè÷åñêèõ. Ýêñïåðèìåíòû ïåðâîãî òèïà ïðåäïî-
ëàãàþò èçìåíåíèå äëèíû îáðàçöà ïðè ïðèëîæåíèè
ñòàòè÷åñêèõ ìåõàíè÷åñêèõ íàïðÿæåíèé. Âòîðîé òèï
ýêñïåðèìåíòîâ îñíîâàí íà ðàñïðîñòðàíåíèè àêóñòè-
÷åñêèõ âîëí óëüòðàçâóêîâîãî äèàïàçîíà. Èçìåðÿå-
ìûå ïðè ýòîì ìîäóëè óïðóãîñòè ÿâëÿþòñÿ äèíàìè-
÷åñêèìè, ò.å. èìåþò çàâèñÿùóþ îò ÷àñòîòû äîáàâêó,
â îáùåì ñëó÷àå êîìïëåêñíóþ, è îïðåäåëÿþò ôà-
çîâóþ ñêîðîñòü v è ïîãëîùåíèå � óëüòðàçâóêîâîé
âîëíû:
v
C
klm p
klm p
� �
� �
�,
,
�
,
�� �
� �
� �
� �
�
�
� �
klm p
klm p
klm p
klm pv
Ñ
C v
,
,
,
,
Im { }
Re { }
� �
�2 2 klm p
klm pC
�
� �
,
,Im { }
3
,
(1)
ãäå èíäåêñ p óêàçûâàåò íà òèï íîðìàëüíîé ìîäû,
ðàñïðîñòðàíÿþùåéñÿ âäîëü îñè � �klm : â ñëó÷àå
ãëàâíûõ êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèõ îñåé p = � äëÿ âîë-
íû ïðîäîëüíîé ïîëÿðèçàöèè, S1 è S2 — äëÿ äâóõ
ïîïåðå÷íûõ ìîä, � — ïëîòíîñòü ìàòåðèàëà,Ñ klm p� �,
— ýôôåêòèâíûé ìîäóëü óïðóãîñòè, � — êðóãîâàÿ
÷àñòîòà âîëíû. Òåíçîð óïðóãèõ ìîäóëåé êóáè÷åñêî-
ãî êðèñòàëëà èìååò òðè íåçàâèñèìûõ êîìïîíåíòû.
 äåêàðòîâîé ñèñòåìå êîîðäèíàò, ñâÿçàííîé ñ åãî
ãëàâíûìè êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèìè îñÿìè, ýòî Ñ11,
Ñ12 è Ñ44.
 ðàáîòå [1] èñïîëüçîâàíû ïðîäîëüíûå óëüòðà-
çâóêîâûå âîëíû, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ âäîëü îñè
� �110 .  ýòîì ñëó÷àå ýôôåêòèâíûé ìîäóëü óïðóãî-
ñòè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ëèíåéíóþ êîìáèíàöèþ âñåõ
òðåõ íåçàâèñèìûõ êîìïîíåíò, çàäàííûõ â ñèñòåìå
êîîðäèíàò, ñâÿçàííîé ñ ãëàâíûìè êðèñòàëëîãðàôè-
÷åñêèìè îñÿìè:
Ñ Ñ Ñ Ñ� � � 110 11 12 44
1
2
2, ( )� . (2)
Ïîïåðå÷íûìè ýôôåêòèâíûìè ìîäóëÿìè äëÿ ýòîãî
íàïðàâëåíèÿ ÿâëÿþòñÿ
Ñ Ñ ÑS� � � �110 1 11 12
1
2, ( ), C CS� � �110 2 44, , (3)
ïîýòîìó, ÷òîáû èìåòü áîëåå ïîëíîå ïðåäñòàâëåíèå î
êèíåòèêå è õàðàêòåðå ôàçîâîãî ïåðåõîäà â ZnSe:Ni,
â äîïîëíåíèå ê êðèâûì äëÿ ïðîäîëüíûõ âîëí [1] â
íàñòîÿùåé ðàáîòå èññëåäîâàíû òåìïåðàòóðíûå çà-
âèñèìîñòè ïîãëîùåíèÿ è ñêîðîñòè ïîïåðå÷íûõ
âîëí, ðàñïðîñòðàíÿþùèõñÿ âäîëü îñè � �110 , íà òåõ
æå îáðàçöàõ.
Ýêñïåðèìåíò
Èçìåðåíèÿ ôàçîâîé ñêîðîñòè è ïîãëîùåíèÿ óëüò-
ðàçâóêà âûïîëíåíû íà óëüòðàçâóêîâîé óñòàíîâêå,
ðàáîòàþùåé ïî ïðèíöèïó ïåðåñòðàèâàåìîãî ïî ÷àñ-
òîòå óëüòðàçâóêîâîãî ìîñòà [3], íà ÷àñòîòàõ f
52 è
154 ÌÃö â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð T 4,2–160 Ê.
Îáðàçöû ZnSe:Ni èìåëè ôîðìó ïàðàëëåëåïèïåäà
ñî ñòîðîíàìè 5�7�15 ìì. Óëüòðàçâóêîâûå âîëíû
âîçáóæäàëèñü è ðåãèñòðèðîâàëèñü ïüåçîïðåîáðà-
çîâàòåëÿìè èç LiNbO3. Â äàííîì ìåòîäå îòíîñèòåëü-
íîå èçìåíåíèå ÷àñòîòû f áàëàíñà ìîñòà ñâÿçàíî ñ èç-
ìåíåíèÿìè ôàçîâîé ñêîðîñòè è äëèíû ïóòè L,
ïðîéäåííîãî âîëíîé, ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì:
� � �f
f
v
v
L
L0 0 0
� � , (4)
ãäå �f f T f� �( ) 0, �v v T v� �( ) 0, �L L T L� �( ) 0,
v0, f0 è L0 — âåëè÷èíû, îïðåäåëåííûå ïðè íåêîòî-
ðîé òåìïåðàòóðå Ò0. ( íàøåì ñëó÷àå T0 = 90 Ê.)
Ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèÿ �f/f0 íå ïðåâûøàëà 10–6.
Èñïîëüçóÿ ðåçóëüòàòû ðàáîòû [4] äëÿ òåðìè÷åñêîãî
êîýôôèöèåíòà ëèíåéíîãî ðàñøèðåíèÿ, îïðåäåëåí-
íîãî ïðè T = 100 Ê (
= 2,5·10–6 Ê–1), ìû óñòà-
íîâèëè, ÷òî âûøå 60 K âåëè÷èíà �L/L0 ïðåíåáðå-
æèìî ìàëà ïî ñðàâíåíèþ ñ �f/f0. Íèæå 60 Ê
íåéòðîíîãðàôè÷åñêèå äàííûå [1] ñâèäåòåëüñòâóþò î
íåèçìåííîñòè (â ïðåäåëàõ òî÷íîñòè èçìåðåíèé)
îáúåìà ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè êàê äî ïåðåõîäà, òàê è
ïîñëå. Ïîñêîëüêó â îáðàçöå îòñóòñòâóåò âûäåëåííîå
íàïðàâëåíèå, â òåòðàãîíàëüíîé ôàçå îí äîëæåí ñî-
ñòîÿòü èç îáëàñòåé, îòëè÷àþùèõñÿ íàïðàâëåíèåì
îñè ñ. Åñòåñòâåííî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ýòè îñè ðàâ-
Óëüòðàçâóêîâûå èññëåäîâàíèÿ ôàçîâîãî ïåðåõîäà â ZnSe:Ni
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2004, ò. 30, ¹ 11 1215
íîâåðîÿòíî îðèåíòèðîâàíû âäîëü êðèñòàëëîãðàôè-
÷åñêèõ îñåé ÷åòâåðòîãî ïîðÿäêà âûñîêîòåìïåðàòóð-
íîé êóáè÷åñêîé ôàçû. Òîãäà èç óñëîâèÿ ñîõðàíåíèÿ
îáúåìà ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè ñëåäóåò íåèçìåííîñòü
ëèíåéíûõ ðàçìåðîâ îáðàçöà. Òàêèì îáðàçîì, ïðè
îïðåäåëåíèè �v/v0 íà îñíîâàíèè ñîîòíîøåíèÿ (4)
ìîæíî íå ó÷èòûâàòü ñëàãàåìîå �L/L0 âî âñåì èñ-
ñëåäîâàííîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð.
Ðåçóëüòàòû è èõ îáñóæäåíèå
Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ïîãëîùåíèÿ è ñêî-
ðîñòè ïîïåðå÷íîé âîëíû, ïîëÿðèçîâàííîé âäîëü îñè
� �100 (â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé (3) ýòî S2), èç-
ìåðåííûå íàìè â êðèñòàëëå, äîïèðîâàííîì Ni,
àíàëîãè÷íû çàâèñèìîñòÿì äëÿ ïðîäîëüíûõ âîëí.
Îòëè÷èÿ íîñÿò êîëè÷åñòâåííûé õàðàêòåð: ïèê ïî-
ãëîùåíèÿ çíà÷èòåëüíî âûøå è èçìåíåíèÿ ñêîðîñòè
óëüòðàçâóêà ïåðåä ïåðåõîäîì ñî ñòîðîíû âûñîêèõ
òåìïåðàòóð ñóùåñòâåííî áîëüøå. Êà÷åñòâåííûå îò-
ëè÷èÿ èìåþò êðèâûå äëÿ ïîïåðå÷íîé óëüòðàçâóêî-
âîé âîëíû òèïà S1 (ò.å. ïîëÿðèçîâàííîé âäîëü îñè
� �110 ): ïèê ïîãëîùåíèÿ îòñóòñòâóåò (ñì. ðèñ. 1,á), à
òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ìîíîòîííà.
Çíàÿ òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè âñåõ ýôôåê-
òèâíûõ ìîäóëåé óïðóãîñòè äëÿ íàïðàâëåíèÿ � �110 ,
ìîæíî âîññòàíîâèòü çàâèñèìîñòè Ñ T11( ), Ñ T12( ) è
Ñ T44( ). Íàøà óñòàíîâêà ïîçâîëÿåò èçìåðÿòü è àáñî-
ëþòíûå çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè óëüòðàçâóêà, íî ñî çíà-
÷èòåëüíî ìåíüøåé òî÷íîñòüþ. Ïîýòîìó äëÿ òîãî ÷òî-
áû ïðèâåñòè íàøè ðåçóëüòàòû â àáñîëþòíûõ
åäèíèöàõ, ìû âîñïîëüçîâàëèñü ðåçóëüòàòàìè ðàáî-
òû [5], â êîòîðîé ñ âûñîêîé ñòåïåíüþ òî÷íîñòè èç-
ìåðåíû çíà÷åíèÿ ìîäóëåé óïðóãîñòè êðèñòàëëà
ZnSe è çàâèñèìîñòè C Tij ( ) â èíòåðâàëå 77–300 Ê.
Tåìïåðàòóðíûå èíòåðâàëû íàøèõ èçìåðåíèé è èç-
ìåðåíèé, ïðîâåäåííûõ â [5], ÷àñòè÷íî ïåðåêðûâà-
1216 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2004, ò. 30, ¹ 11
Â.Â. Ãóäêîâ, À.Ò. Ëîí÷àêîâ, È.Â. Æåâñòîâñêèõ, Â.È. Ñîêîëîâ, Í.Á. Ãðóçäåâ, Ñ.Á. Ïåòðîâ
0 15 30
0
2
4
5 10 15
–40
–39
–38
–37
b
�
�
,
T, K
c
a
T
�
T, K
ä
á
/c
ì
v/
v
·1
0
9
0
K
4
Ðèñ. 1. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ñêîðîñòè (a) è ïî-
ãëîùåíèÿ (á) ïîïåðå÷íûõ óëüòðàçâóêîâûõ âîëí â
ZnSe:Ni. (�) — ïîëÿðèçàöèÿ âäîëü � �100 , (�) — � �110 .
�v = v(T) — v(90 Ê), �� = �(T) — �(40 Ê).
8,79
8,82
8,85
8,88
I
C
11
5,19
5,22
5,25
I
I
I
II
C12
,
0 30 60 90 120 150
4,08
4,11
4,14
4,17
I
I
C44
T, K
C
,1
0
ä
è
í
/ñ
ì
ij
1
1
2
Ðèñ. 2. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ìîäóëåé óïðóãîñòè
êðèñòàëëîâ ZnSe:Ni (�) è ZnSe (�).
ëèñü. Ýòî ïîçâîëèëî ïðåäñòàâèòü çàâèñèìîñòè ìîäó-
ëåé óïðóãîñòè áåñïðèìåñíîãî êðèñòàëëà ZnSe â
øèðîêîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð â àáñîëþòíûõ åäè-
íèöàõ. Ïðåäïîëîæèâ, ÷òî çàâèñèìîñòè äëÿ ÷èñòîãî
è ïðèìåñíîãî êðèñòàëëîâ ñîâïàäàþò ïðè âûñîêèõ
òåìïåðàòóðàõ, ìû ïîñòðîèëè òåìïåðàòóðíûå çàâèñè-
ìîñòè ìîäóëåé óïðóãîñòè äëÿ ïðèìåñíîãî êðèñòàëëà
(ñì. ðèñ. 2). Íàïîìíèì, ÷òî íèæå 14,5 Ê îáðàçåö
ZnSe:Ni óæå íå îáëàäàåò êóáè÷åñêîé ñèììåòðèåé,
èìååò äðóãîé íàáîð ìîäóëåé óïðóãîñòè è, áîëåå
òîãî, íå ÿâëÿåòñÿ ìîíîêðèñòàëëîì. Ïîýòîìó â îá-
ëàñòè òåìïåðàòóð, ñîîòâåòñòâóþùåé íîâîé ôàçå,
äàííûå, îòíîñÿùèåñÿ ê ïðèìåñíîìó îáðàçöó, íàäî
ïðèíèìàòü êàê ðåçóëüòàò íåêîòîðîãî óñðåäíåíèÿ.
Äëÿ òîãî ÷òîáû áîëåå íàãëÿäíî ïðåäñòàâèòü îòëè-
÷èÿ ìîäóëåé óïðóãîñòè ïðèìåñíîãî è ÷èñòîãî êðè-
ñòàëëîâ, íà ðèñ. 3 ïðèâåäåíû â îòíîñèòåëüíûõ åäè-
íèöàõ ãðàôèêè ðàçíîñòè îäíîòèïíûõ ìîäóëåé
C Cij ij
Ni � 0 , ãäå Cij
0 — ìîäóëü óïðóãîñòè ÷èñòîãî
êðèñòàëëà, à Cij
Ni — êðèñòàëëà ñ ïðèìåñÿìè Ni.
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå íà îñíîâå
ïðèâåäåííûõ âûøå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ,
ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì.
1. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ìîäóëåé óïðó-
ãîñòè äëÿ ïðèìåñíîãî è ÷èñòîãî êðèñòàëëîâ îòëè-
÷àþòñÿ íèæå
100 Ê, ñâèäåòåëüñòâóÿ î øèðîêîì
èíòåðâàëå òåìïåðàòóð, â êîòîðîì íàáëþäàþòñÿ
ïðåäïåðåõîäíûå ÿâëåíèÿ.
2. Äîïèðîâàíèå ïðèâîäèò ê ñìÿã÷åíèþ ìîäóëÿ
óïðóãîñòè Ñ44 è ëèíåéíîìó ïî T óæåñòî÷åíèþ (ïðè
ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû) ìîäóëåéÑ11 èÑ12 îòíîñè-
òåëüíî ÷èñòîãî êðèñòàëëà.
3. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòèÑ11 èÑ12 äëÿ ÷èñ-
òîãî êðèñòàëëà ZnSe íå ÿâëÿþòñÿ ìîíîòîííûìè:
îêîëî 40 Ê îáíàðóæåí ñëàáî âûðàæåííûé ìàêñè-
ìóì. Òàêîå ïîâåäåíèå ñëåäóåò ñ÷èòàòü àíîìàëüíûì,
ïîñêîëüêó äëÿ äèýëåêòðèêîâ õàðàêòåðíî ìîíîòîí-
íîå óæåñòî÷åíèå ìîäóëåé ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðàòó-
ðû.  êâàçèãàðìîíè÷åñêîì ïðèáëèæåíèè [6] âåëè-
÷èíû C Tij ( ) � –Ò4 ïðè T � 0 è ïðîïîðöèîíàëüíû
–Ò ïðè óìåðåííî íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ.
4. Ïîñêîëüêó â ïðèìåñíîì êðèñòàëëå â îáëàñòè
ôàçîâîãî ïåðåõîäà íåìîíîòîííàÿ çàâèñèìîñòü íà-
áëþäàåòñÿ òîëüêî äëÿ ìîäóëÿ Ñ44, òî ñ ïàðàìåòðîì
ïîðÿäêà ñâÿçàíû äåôîðìàöèè òèïà � 4. Ïî âíåøíåìó
âèäó êðèâàÿ Ñ T44( ) ïîõîæà íà çàâèñèìîñòü, ïðèâå-
äåííóþ â [2], êîòîðàÿ ñîîòâåòñòâóåò ëèíåéíîé ñâÿçè
ïàðàìåòðà ïîðÿäêà ñ äåôîðìàöèÿìè.
Ñèììåòðèéíûé àíàëèç, ïðîâåäåííûé íà îñíîâå
íåéòðîíîãðàôè÷åñêèõ äàííûõ, ïîêàçûâàåò, ÷òî ïå-
ðåõîä â òåòðàãîíàëüíóþ ôàçó íå ìîæåò ïðîèçîéòè ñ
âîëíîâûì âåêòîðîì k = 0. Òåòðàãîíàëüíàÿ ôàçà âîç-
íèêàåò òîëüêî ïî êàíàëàì ïåðåõîäà ëèôøèöåâñêèõ
çâåçä { }k8 è { }k10 â îáîçíà÷åíèÿõ Êîâàëåâà [7]. Çâåç-
äà { }k10 îáðàçóåò òåòðàãîíàëüíóþ ôàçó ïðè ïåðåõîäå
ïî îäíîìó ëó÷ó èëè ïî ëþáûì äâóì ëó÷àì, à çâåçäà
{ }k8 — ïðè îïðåäåëåííûõ íàáîðàõ ëó÷åé, ïåðå÷åíü
êîòîðûõ ïðèâåäåí â ìîíîãðàôèè [8]. Äëÿ âñåõ êàíà-
ëîâ ïåðåõîäà òåòðàãîíàëüíàÿ ôàçà ïîëó÷àåòñÿ ñìå-
ùåíèÿìè àòîìîâ Se, çà èñêëþ÷åíèåì îäíîãî èç êàíà-
ëîâ çâåçäû { }k8 , èìåþùåãî íàèáîëüøåå óâåëè÷åíèå
îáúåìà ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè (â 16 ðàç).  ïîñëåä-
íåì êàíàëå ïåðåõîäà òåòðàãîíàëüíàÿ ôàçà ìîæåò
áûòü ïîëó÷åíà ñìåùåíèåì êàê àòîìîâ Se, òàê è àòî-
ìîâ Zn. Ñêàçàííîå âûøå îçíà÷àåò, ÷òî ïåðåõîä â
òåòðàãîíàëüíóþ ôàçó äîëæåí ïðîèñõîäèòü ñ îáðàçî-
âàíèåì ñâåðõñòðóêòóðû. Äëÿ ïîäòâåðæäåíèÿ ýòîãî
âûâîäà òðåáóþòñÿ äàëüíåéøèå äåòàëüíûå íåéòðîíî-
ãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ.
Ðàññìàòðèâàÿ âåðîÿòíûå ïðè÷èíû ôàçîâîãî ïåðå-
õîäà â êðèñòàëëå ZnSe, âûçâàííîãî ñòîëü ìàëîé
êîíöåíòðàöèåé ïðèìåñè, îáðàòèì âíèìàíèå íà ýô-
ôåêò ßíà—Òåëëåðà è èçìåíåíèå âåëè÷èíû è ïîëî-
æåíèÿ ìàêñèìóìà çàðÿäîâîé ïëîòíîñòè íà õèìè÷å-
ñêèõ ñâÿçÿõ âáëèçè ïðèìåñè.
Ýôôåêò ßíà—Òåëëåðà (ñì. îáçîð [9]) çàêëþ÷à-
åòñÿ â ñíÿòèè âûðîæäåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ óðîâíåé
3d-ýëåìåíòîâ, íàõîäÿùèõñÿ ïåðâîíà÷àëüíî â âûñî-
êîñèììåòðè÷íîì îêðóæåíèè. Ñíÿòèå âûðîæäåíèÿ
äîñòèãàåòñÿ çà ñ÷åò ëîêàëüíûõ äåôîðìàöèé êðè-
ñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè, ïîíèæàþùèõ ñèììåòðèþ.
Èîíû Ni2+, çàìåùàÿ Zn â êðèñòàëëå ZnSe, èìåþò îð-
áèòàëüíî âûðîæäåííîå îñíîâíîå ñîñòîÿíèå 3Ò1 â
òåòðàýäðè÷åñêîì îêðóæåíèè [10]. Ýòî ñîñòîÿíèå äî-
ïóñêàåò òåòðàãîíàëüíûå èñêàæåíèÿ ðåøåòêè çà ñ÷åò
âçàèìîäåéñòâèÿ 3d-ýëåêòðîíîâ íèêåëÿ ñ àêóñòè÷å-
Óëüòðàçâóêîâûå èññëåäîâàíèÿ ôàçîâîãî ïåðåõîäà â ZnSe:Ni
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2004, ò. 30, ¹ 11 1217
0 50 100 150
–100
–50
0
50
.
( �
C
ij
/ C
44
)
1
0
4
T, K
Ðèñ. 3. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ðàçíîñòè îäíîèìåí-
íûõ ìîäóëåé ïðèìåñíîãî Cij
Ni è ÷èñòîãî Cij
0 êðèñòàëëîâ
�Ñ C Cij ij ij� �Ni 0 â îòíîñèòåëüíûõ åäèíèöàõ: (�) —
�C44, (�) — �C11, (�) — �C12. Âåðòèêàëüíàÿ ëèíèÿ
ñîîòâåòñòâóåò T Tc� .
ñêèìè ôîíîíàìè Å-ñèììåòðèè. Ýôôåêò ßíà—Òåë-
ëåðà ìîæåò ïðèâåñòè ê ëîêàëüíûì èñêàæåíèÿì ðå-
øåòêè, îäíàêî íå ÿñíî, êàêèì îáðàçîì ýòè
èñêàæåíèÿ ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ â êðèñòàëëå, ïðèâîäÿ
ê ôàçîâîìó ïåðåõîäó.
Ìåõàíèçìîì, îáëàäàþùèì áîëüøèì äàëüíîäåé-
ñòâèåì, ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ ïåðåðàñïðåäåëåíèå
çàðÿäîâîé ïëîòíîñòè ìåæäó ïðèìåñíûì öåíòðîì è
áëèæàéøèì îêðóæåíèåì. Ýòî ïåðåðàñïðåäåëåíèå
ïðîÿâëÿåòñÿ â èçìåíåíèè ïîëîæåíèÿ è âåëè÷èíû
ìàêñèìóìà ïëîòíîñòè çàðÿäà íà õèìè÷åñêîé ñâÿçè,
êîòîðûé (çàðÿä) îáåñïå÷èâàåò äàëüíîäåéñòâèå â
èîííî-êîâàëåíòíûõ êðèñòàëëàõ [11]. Ïåðåðàñïðåäå-
ëåíèå çàðÿäà íà ñâÿçè ìîæíî ïðîñëåäèòü â ðÿäó Ge,
GaAs, ZnSe è CuBr. Ýòè âåùåñòâà èìåþò ïðèáëèçè-
òåëüíî ðàâíûå äëèíû ñâÿçåé è, çà èñêëþ÷åíèåì Ge,
êðèñòàëëèçóþòñÿ â ñòðóêòóðå òèïà öèíêîâîé îáìàí-
êè. Ïðè ýòîì â Ge ìàêñèìóì ïëîòíîñòè çàðÿäà íà
ñâÿçè íàèáîëüøèé è ðàâíîóäàëåí îò èîíîâ, à â
GaAs, ZnSe è CuBr ìàêñèìóì ïëîòíîñòè çàðÿäà
óìåíüøàåòñÿ è ñìåùàåòñÿ â ñòîðîíó àíèîíà. Òàêèì
îáðàçîì, óêàçàííûé ðÿä ñîîòâåòñòâóåò óìåíüíåíèþ
êîâàëåíòíîñòè è óâåëè÷åíèþ èîííîñòè îò êîâàëåíò-
íîãî Gå äî íàèáîëåå èîííîãî â ýòîì ðÿäó CuBr. Äëÿ
ýòîãî ðÿäà êðèñòàëëîâ ñ óìåíüøåíèåì ñòåïåíè êîâà-
ëåíòíîñòè è óâåëè÷åíèåì ñòåïåíè èîííîñòè ïðîèñ-
õîäèò è çàìåòíîå óìåíüøåíèå ìîäóëÿ óïðóãîñòè
Ñ44: Ge — 6,71, GaAs — 5,92, ZnSe — 4,91, CuBr —
1,51 â åäèíèöàõ 1011 äèí/cì2 . Â êðèñòàëëàõ ZnSe
ïðèìåñü Ni ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ñòåïåíè èîííî-
ñòè ñâÿçè íà ïðèìåñíîì öåíòðå, è â òî æå âðåìÿ
íèæå 100 Ê ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåòñÿ ðàçìÿã-
÷åíèå èìåííî ìîäóëÿ Ñ44. Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî
ýòè ÿâëåíèÿ ñâÿçàíû, òî ðàçìÿã÷åíèå ìîäóëÿ óïðó-
ãîñòè, îáóñëîâëåííàÿ èì ðåøåòî÷íàÿ íåóñòîé÷è-
âîñòü è ñòðóêòóðíûé ïåðåõîä, ïðîèñõîäÿùèé ïðè
íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, èìåþò ýëåêòðîííóþ ïðèðîäó.
Çàêëþ÷åíèå
Íà îñíîâå ïîëó÷åííûõ äàííûõ ìîæíî ñôîðìóëè-
ðîâàòü ñëåäóþùèå âûâîäû.
 õîäå óëüòðàçâóêîâûõ ýêñïåðèìåíòîâ, âûïîë-
íåííûõ íà êðèñòàëëàõ ZnSe è ZnSe:Ni ñ êîíöåíòðà-
öèåé ïðèìåñè 5,5·1019 cì–3, îáíàðóæåíû ïðåäïåðå-
õîäíûå ÿâëåíèÿ ïðè òåìïåðàòóðàõ íèæå 100 Ê, ò.å.
ïî÷òè íà ïîðÿäîê ïðåâûøàþùèõ òåìïåðàòóðó
ñòðóêòóðíîãî ïåðåõîäà Tc = 14,5 Ê. Óñòàíîâëåíî,
÷òî ìîäóëü óïðóãîñòè Ñ44 ñìÿã÷àåòñÿ, à ìîäóëè Ñ11
èÑ12 ñòàíîâÿòñÿ áîëåå æåñòêèìè ïî ìåðå ïðèáëèæå-
íèÿ ê Tc ñî ñòîðîíû âûñîêèõ òåìïåðàòóð; äåôîðìà-
öèÿìè, ñâÿçàííûìè ñ ïàðàìåòðîì ïîðÿäêà, ÿâëÿþò-
ñÿ ïîïåðå÷íûå äåôîðìàöèè òèïà � 4. Ñèììåòðèéíûé
àíàëèç ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âûâîä, ÷òî ïåðåõîä â òåò-
ðàãîíàëüíóþ ôàçó äîëæåí ïðîèñõîäèòü ñ îáðàçîâà-
íèåì ñâåðõñòðóêòóðû. Ýôôåêò ßíà—Òåëëåðà è ñìå-
ùåíèå çàðÿäîâîé ïëîòíîñòè íà õèìè÷åñêèõ ñâÿçÿõ
ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê âåðîÿòíûå ïðè÷èíû íèç-
êîòåìïåðàòóðíîãî ôàçîâîãî ïåðåõîäà.
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðæêå
ÐÔÔÈ (ãðàíò ¹ 04-02-96094-ð2004 óðàë_à).
1. V.I. Sokolov, S.F. Dubinin, S.G. Teploukhov, V.D.
Parkhomenko, A.T. Lonchakov, V.V. Gudkov, A.V.
Tkach, I.V. Zhevstovskikh, and N.B. Gruzdev, Solid
State Commun. 129, 507 (2004).
2. W. Rehwald, Adv. Phys. 22, 721 (1973).
3. Â.Â. Ãóäêîâ, Äåï. â ÂÈÍÈÒÈ. 22.08.90 ¹ 4741.
4. Physics of II–VI Compounds, in Landolt-Börnstein,
vol. 17, O. Madelung (ed.), Springer-Verlag, Berlin,
Heidelberg (1982).
5. B.Y. Lee, J. Appl. Phys. 41, 2984 (1970).
6. J.A. Garber and A.V. Granato, Phys. Rev. B11, 3990
(1975).
7. Î.Â. Êîâàëåâ, Íåïðèâîäèìûå ïðåäñòàâëåíèÿ ïðî-
ñòðàíñòâåííûõ ãðóïï, Èçä-âî ÀÍ ÓÑÑÐ, Êèåâ
(1961).
8. Þ.À. Èçþìîâ, Â.Å. Íàéø, Ð.Ï. Îçåðîâ, Íåéòðîíî-
ãðàôèÿ ìàãíåòèêîâ, Àòîìèçäàò, Ìîñêâà (1981).
9. M.D. Sturge, The Jahn-Teller Effect in Solids. Solid
State Physics, vol. 20, Academic Press, London
(1967).
10. H.A. Weakliem, J. Chem. Phys. 36, 2117 (1962).
11. W. Weber, Phys. Rev. B15, 4789 (1977).
Ultrasonic investigation of phase transitions in
ZnSe:Ni
V.V. Gudkov, A.T. Lonchakov, I.V. Zhevstovskikh,
V.I. Sokolov, N.B. Gruzdev, and S.B. Petrov
The ultrasonic experiments on ZnSe and
ZnSe:Ni crystals with an impurity concentration
of 5,5·1019 cm–3 revealed precursor phenomena
at temperatures much higher the transition point
(Tc = 14.5 K). It is found that the elastic modu-
lus Ñ44 becomes softer and the moduli Ñ11 and
Ñ12 become harder with approaching Tc from
higher temperatures; the deformations associated
with the order parameter are transverse deforma-
tions of �4 type. A brief symmetry analysis of
possible formations of the tetragonal phase is
given. The Jahn—Teller effect and the chemical
bond shift of charge density are discussed as pos-
sible reasons of the low temperature phase tran-
sition.
1218 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2004, ò. 30, ¹ 11
Â.Â. Ãóäêîâ, À.Ò. Ëîí÷àêîâ, È.Â. Æåâñòîâñêèõ, Â.È. Ñîêîëîâ, Í.Á. Ãðóçäåâ, Ñ.Á. Ïåòðîâ
|