Исследования полупроводников и сегнетоэлектриков с помощью EXAFS

Спектроскопия рентгеновского поглощения (XAFS), включающая в себя изучение как дальней (EXAFS), так и околокраевой структуры (XANES) в спектрах поглощения, является мощным методом структурных исследований. Этот метод широко используется в физике, материаловедении, химии (в особенности в координационной химии и катализе), биологии, геохимии и исследованиях окружающей среды. Метод применим не только к изучению кристаллических материалов, но может использоваться и для исследования различных неупорядоченных, нанокристаллических и аморфных материалов, а также жидкостей.

В нашей лаборатории мы используем EXAFS-спектроскопию для изучения локального окружения изовалентных и неизовалентных примесей в узкозонных полупроводниках группы A4B6 и кристаллах семейства перовскита, уделяя особое внимание нецентральным примесям, которые могут вызывать появление сегнетоэлектрических фазовых переходов в этих материалах. Измерения спектров проводятся на источниках синхротронного излучения в Германии (BESSY), Англии (Daresbury Laboratory) и в Курчатовском центре синхротронного излучения. Нами исследуются механизмы, посредством которых различные примеси влияют на свойства сегнетоэлектриков, в частности, температуру фазового перехода (температуру Кюри). При этом при анализе данных используются результаты расчетов, выполненные из первых принципов (ab initio). Интересным результатом наших исследований явилось обнаружение нового класса нецентральных примесей -- нецентральных примесей большого радиуса; примерами таких примесей могут служить атомы свинца и олова в теллуриде германия (GeTe).

В настоящее время методом EXAFS-спектроскопии нами проводятся исследования формы трехмерной потенциальной ямы, в которой движутся нецентральные примеси. Эта потенциальная яма характеризуется сильной анизотропией и ангармонизмом, что делает неприменимым стандартный подход к обработке данных, основанный на использовании кумулянтных разложений. Наш подход использует точное трехмерное интегрирование функции распределения, которая рассчитывается методами квантовой статистики на основе численного решения трехмерного уравнения Шредингера для ангармоничного анизотропного потенциала.

Состав группы:

Публикации по теме:

Интересные ссылки в интернет:


Другие направления научной работы на кафедре
На основную страницу