ネットワークガラスの低エネルギー励起とその非線形相互作用

网络玻璃的低能激发及其非线性相互作用

• 批准号: 11740217
• 负责人: 山口 雅史
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740217/
• 关键词: ボゾンピーク; 低エネルギー励起; 光散乱; 高圧; 非線形性

ネットワークガラスの光散乱スペクトルには、ボゾンピーク(あるいは、ボーズピーク)と呼ばれる、特有の低振動数モードが観測されることが古くからしられている。また、ガラスの熱伝導度には、10K程度の温度領域において、Plateauが現れることが知られている。この低周波数における振動モードと熱伝導度の異常は、ガラスにおいて普遍的に見られ、また、熱伝導度のPlateauは、局在振動の存在により説明されるが、Plateau以上の温度領域での熱伝導度の増加は、未知のままである。この点を明らかにするためにネットワークガラスであるアモルファスGeS_2について、ダイアモンドアンビルセル(DAC)を用いて圧力下における、Raman散乱及び、Brillouin散乱実験を行い、ボゾンピーク及び、音響モードスペクトルの圧力依存性を調べた。ボゾンピークの周波数は、圧力の増加に伴い高周波数側への大きなシフトが観測された。音響フォノンに関しては、Thurston and Bruggerらにより求められた、音速の圧力依存性を用いた3次非線形弾性率の決定法が知られている。我々は、この方法を拡張し、強局在振動に由来するボゾンピークの周波数シフトから、局在振動と音響フォノンの非線形相互作用の大きさを見積もった。この相互作用は、強局在モードのHopping Processに対応し、その大きさは音響フォノン同士の3次非線形相互作用に比べ、20倍以上大きいことがわかった。このことは、ボゾンピークに関係する強局在モードのポテンシャルの非線形性が大きいことを示しており、熱伝導度のPlateau異常の温度領域での増加が局在モードのHopping過程により引き起こされる可能性を示唆する。

ネットワークガラスの光乱スペクトルには、ボゾンピーク(あるいは、ボーズピーされることが古くからしられている.また, ガラスの thermal conductivity には, 10K degree のtemperature range において, Plateau れることが知られている.この Low frequency vibration モードとThermoconductivity のabnormal は, ガラスにおいてGeneral に见られ, また, Thermoconductivity のPlatea uは, explanation of the existence of local vibration, されるが, temperature field above Plateau, thermal conductivity のincrease, unknown のままである.この点を明らかにするためにネットワークガラスであるアモルファスGeS_2について、ダイアモンドアンビルセル(DAC)を用いて姧Force under the force, Raman scattered and び, Brillouin scattered 実験を行い, ボゾンピーク和び, sound モードスペクトルの徧力dependency をadjusted べた.ボゾンピークのfrequency numberは, pressure forceのincrease and increase the frequency sideへの大きなシフトが観measurementされた. Sound フォノンに关しては, Thurston and The Brugger method is used to determine the pressure dependence of the speed of sound and the 3rd order nonlinear elasticity rate. My 々は、この法を拡张し、Strong situation is in the vibration に origin するボゾンピークのfrequency number シフトから、Local vibration and sound フォノンのnon-linear interaction の大きさを见 accumulate もった.このInteractionは、Strong match lies in モードのHopping Process に対応し, その大きさは Sound フォノン同士の3-order non-linear interaction に比べ, 20 times larger きいことがわかった. The relationship between このことは and ボゾンピークに is strong in モードのポテNonlinear nonlinearity, large thermal conductivity, and thermal conductivity Plateau's abnormal temperature field increases the possibility of the Hopping process in the Hopping process.