1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки
  4. T. 511, № 1, 2023

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 2023, T. 511, № 1, стр. 10-15

ЗАВИСИМОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ ФОНОННЫХ ПОЛОС ИК-ПОГЛОЩЕНИЯ ИЗОТОПОВ ГЕРМАНИЯ ОТ ИХ МАССОВОГО ЧИСЛА

Г. И. Кропотов 1, *, член-корреспондент РАН А. Д. Буланов 2, В. Е. Рогалин 3, **, И. А. Каплунов 4, ***, А. А. Шахмин 1

1 ООО “Тидекс”
Санкт-Петербург, Россия

2 Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наук
Нижний Новгород, Россия

3 Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук
Санкт-Петербург, Россия

4 Тверской государственный университет
Тверь, Россия

* E-mail: grigorykropotov@tydex.ru
** E-mail: v-rogalin@mail.ru
*** E-mail: kaplunov.ia@tversu.ru

Поступила в редакцию 13.01.2023
После доработки 13.01.2023
Принята к публикации 24.04.2023

Аннотация

Впервые, в едином эксперименте, исследована зависимость положения пиков фононного поглощения в ИК-спектре (диапазон 11–40 мкм) для всех пяти стабильных моноизотопных монокристаллов германия. Полученная зависимость может быть использована при исследовании массового состава германия различной изотопической чистоты.

Ключевые слова: германий, изотопы, массовое число изотопа, монокристаллы, спектр поглощения, полоса поглощения, коэффициент поглощения, фононное поглощение

Список литературы

  1. Claeys L., Simoen E. Germanium–based technologies: from materials to devices. Berlin: Elsevier, 2007. 449 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-044953-1.X5000-5

  2. Каплунов И.А., Рогалин В.Е. Оптические свойства и области применения германия в фотонике // Фотоника. 2019. Т. 13. № 1. С. 88–106. https://doi.org/10.22184/FRos.2019.13.1.88.106

  3. Гусев А.В., Гибин А.М., Андрющенко И.А., Гавва В.А., Козырев Е.А. Теплоемкость высокочистого изотопно-обогащенного германия-76 в интервале 2-15 K // ФТТ. 2015. Т. 57. № 9. С. 1868–1870.

  4. Чурбанов М.Ф., Карпов Ю.А., Зломанов П.В., Фёдоров В.А. Высокочистые вещества. М.: Научный мир, 2018. 996 с.

  5. Гавва В.А., Трошин О.Ю., Адамчик С.А., Лашков А.Ю., Абросимов Н.В., Гибин А.М., Отопкова П.А., Созин А.Ю., Буланов А.Д. Получение монокристаллического изотопно-обогащенного германия-70 гидридным методом // Неорганические материалы 2022. Т. 58. № 3. С. 258–263. https://doi.org/10.31857/S0002337X22030058

  6. Изотопы: свойства, получение, применение. под ред. В.Ю. Баранова. В 2 т. Т. 1. М.: Физматлит, 2005. 600 с.

  7. Ожогин В.И., Инюшин А.В., Талденков А.Н., Тихомиров А.В., Попов Г.Э., Халлер Ю., Ито К. Изотопический эффект в теплопроводности монокристаллов германия // Письма в ЖЭТФ. 1996. Т. 63. № 6. С. 463–467.

  8. Sanati M., Estreicher S.K., Cardona M. Isotopic dependence of the heat capacity of c-C, Si, and Ge: an ab initio calculation // Solid State Commun. 2004. V. 131. Is. 3–4. P. 229–233. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2004.04.043

  9. Inyushkin A.V., Taldenkov A.N., Gibin A.M., Gusev A.V., Pohl H.-J. On the isotope effect in thermal conductivity of silicon // Physica status solidi (C). 2005. V. 1. Is. 11. P. 2995–2998. https://doi.org/10.1002/pssc.200405341

  10. Кулеев И.Г., Кулеев И.И., Инюшкин А.В., Ожогин В.И. О возможности “гигантского” изотопического эффекта для поглощения ультразвука в кристаллах // ЖЭТФ. 2005. Т. 128. Вып. 2 (8). С. 370–380.

  11. Hu M.Y., Sinn H., Alatas A., Sturhahn W., Alp E.E., Wille H.-C., Shvyd’ko Yu.V., Sutter J.P., Ozhogin V.I., Rodriguez S., Colella R., Kartheuser E., Villeret M.A. Effect of isotopic composition on the lattice parameter of germanium measured by X-ray backscattering // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. 113306. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.079902

  12. Gavva V.A., Bulanov A.D., Kut’in A.M., Plekhovich A.D., Churbanov M.F. Melting point of high-purity germanium stable isotopes // Physica B: Condensed Matter. 2018. V. 537. P. 12–14. https://doi.org/10.1016/j.physb.2018.01.056

  13. Lipskiy V.A., Nazaryants V.O., Kotereva T.V., Bulanov A.D., Gavva V.A., Koltashev V.V., Churbanov M.F., Plotnichenko V.G. Refractive index spectral dependence, Raman spectra, and transmission spectra of high-purity 72Ge, 73Ge, 74Ge, 76Ge, and natGe single crystals // Appl. Opt. 2019. V. 58. Is. 27. P. 7489–7496. https://doi.org/10.1364/AO.58.007489

  14. Липский В.А. Получение и оптические свойства высокочистого изотопно обогащенного германия. Дис. … канд. хим. наук. 2021. Н. Новгород. 119 с.

  15. Мандель А.М., Ошурко В.Б., Першин С.М., Карпова Е.Е., Артёмова Д.Г. О лазере с перестраиваемой частотой на тонких полупроводниковых квантовых кольцах // ДАН. Физика, технические науки. 2021. Т. 498. С. 17–21. https://doi.org/10.31857/S2686740021030147

  16. Verkhovskii S.V., Yakubovsky A.Y., Malkin B.Z., Sai-kin S.K., Cardona M., Trokiner A., Ozhogin V.I. Isotopic disorder in Ge single crystals probed with 73GeNMR // Physical Review B. 2003. V. 68. 104201. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.104201

  17. Agostini M., Allardt M., Andreotti E., et al. Production, characterization and operation of 76Ge enriched BEGe detectors in GERDA // The European Physical Journal C. 2015. V. 75: 39. 22 p. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-014-3253-0

  18. Haller E.E. Semiconductor isotope engineering // Solid State Phenomena. 1993. V. 32–33. P. 11–20. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.32-33.11

  19. Рогалин В.Е., Ценина И.С., Каплунов И.А. Исследование влияния изотопической чистоты на оптические свойства германия // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2013. № 4–1 (183). С. 352–358.

  20. Каплунов И.А., Рогалин В.Е., Гавалян М.Ю. Влияние примесного и изотопического состава монокристаллического германия на оптическое пропускание в области 520–1000 см–1 // Оптика и спектроскопия. 2015. Т. 118. № 2. С. 254–260. https://doi.org/10.1134/S0030400X15020083

  21. Churbanov M.F., Gavva V.A., Bulanov A.D., Abrosimov N.V., Kozyrev E.A., Andryushchenko I.A., Lipskii V.A., Adamchik S.A., Troshin O.Yu., Lashkov A.Yu., Gusev A.V. Production of germanium stable isotopes single crystals // Cryst. Res. Technol. 2017. V. 52. № 4. P. 1700026 (6). https://doi.org/10.1002/crat.201700026

  22. Fuchs H.D., Grein C.H., Bauer M. and Cardona M. Infrared absorption in 76Ge and natural Ge crystals: Effects of isotopic disorder on q ≠ 0 phonons // Phys. Rev. B. 1992. V. 45. P. 4065–4070. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.45.4065

  23. Etchegoin P., Fuchs H.D., Weber J., Cardona M., Pintschovius L., Pyka N., Itoh K., Haller E.E. Phonons in isotopically disordered Ge // Phys. Rev. B. 1993. V. 48. P. 12661–12671. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.12661

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал