Inelastic-neutron-scattering study of phonon eigenvectors and frequencies in Si

シリコンのフォノン振動数及び固有値ベクトルについての中性子非弾性散乱研究

J.Kulda*; D.Strauch*; P.Pavone*; 石井 慶信

J.Kulda*; D.Strauch*; P.Pavone*; Ishii, Yoshinobu

本論文は、JRR-3Mに設置してある3軸型中性子分光器(TAS-1)を用いて中性子非弾性散乱実験を行い、Siのフォノン振動数、フォノン固有値ベクトル及び非弾性散乱構造因子を明らかにしたものである。用いた試料は(III)面で切り出した厚さ5mmの円板状Si単結晶であり、加工歪を除去するためエッチング処理したものである。フォノン振動数及び強度測定は[001]、[110]、[111]の3つの結晶主軸方向にそって行い、さらに、各々4種の異なったブリリアン・ゾーンにわたって行った。以上の実験から、振動数・固有値ベクトルなどが明らかになった。一方、第一原理に基づく理論計算も行い、実験結果と比較した。その結果、一部を除き、理論計算結果と良く一致する。しかしながら、実験結果を完全に説明するには調和振動モデルでは限界がある。

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