Оптико-электронные спектры кристаллов с фазовыми переходами в областях прозрачности и фундаментального поглощения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЇМ. І.ФРАНКА

РГ6 ОД

1 1 НОП 1996 Нл правах рукопису

АНДРІЄВСЬКИЙ Богдан Вікторович

УДК 535.39; 535.215; 535.55

ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННІ СПЕКТРИ КРИСТАЛІВ З ФАЗОВИМИ ПЕРЕХОДАМИ В ОБЛАСТЯХ ПРОЗОРОСТІ ТА . ФУНДАМЕНТАЛЬНОГО ПОГЛИНАННЯ

спеціальність - 01.04.10 (Фізика напівпровідників і діелектриків)

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук

Львів - 1996

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі експериментальної фізики Львівського державного університету ім. Івана Франка.

Науковий консультант: доктор фізико-математичних наук

професор Ромашок Микола Олексійович

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук,

професор Охріменко Борис Андрійович доктор фізико-математичних наук, професор Носенко Анатолій Єрофійович доктор фізико-математичних наук, '

. ст. н. сп. Левицький Роман Романович

Провідна організація: Інститут фізики НАН України

Захист відбудеться ". 6- •// _1996 р. о 15і5 год. на

засіданні спеціалізованої вченої ради по захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук (Д 04.04.08) при Львівському державному університеті ім. Івана Франка за адресою: 290005, м.Львів, вул.Драгоманова, 50.

З дисертацією'можна ознайомитися в науковій бібліотеці Львівського університету (м.Львів, вул. Драгоманова, 5).

Автореферат розісланий ' 1996 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор фізико-

математичних наук, професор у Іадоц^ЛА*“'^’ Л.Ф.Блажиєвський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Незважаючи на багатий емпіричний матеріал щодо електронних властивостей структурно нестабільних ■фисталіи, залишається актуальною проблема зв'язку електрон-іої підсистеми з (разовими переходами (ФП). Оптичні елект-юнні властивості кристалів з ФП у спектральній області прозо-зості, зокрема дисперсія показників заломлення та їх температурні зміни, висвітлені в науковій літературі досить широко, од-іак дисперсії показників заломлення обговорювалися тільки на їмніричному рівні і майже не використовувалися для кількісної сарактеристики їх електронних чи фононних підсистем. Мож-іивості дисперсійного аналізу частотних залежностей показни-сів заломлення та двозаломлення в області прозорості для одер-кання певної інформації про первинний спектр фундаменталь-тго поглинання майже не використовувалися. Температурні іалежності показників заломлення подавалися звичайно для ок-земих довжин хвиль світла та інтерпретувалися виключно в >амках феноменологічної теорії ФП в кристалах як спонтанні іараметричиі ефекти.

Відомі експериментальні труднощі оптико-спектральних ви-прювань у вакуумній ультрафіолетовій (ВУФ) області спектру, і якій переважно реалізуються власні електронні збудження діелектричних кристалів, стримують їх ефективне використання іля дослідження звичайно невеликих змін відповідних парамет-іів при ФП. З іншого боку, з оптичними характеристиками в ібласті фундаментального поглинання діелектрика тісно пов'я-ані їх оптичні властивості в області прозорості, де застосовуються прецизійні поляризаційні методики вимірювання диспер-ії показників заломлення, двозаломлення та їх температурні алежності. Із відомих дисперсійних співвідношень Крамерса-

Кроніга для оптичних функцій випливає, що дисперсія (частотна залежність) показника заломлення п(ю) в області прозорості діелектрика (0]<ш<ш2 зумовлюється частотною залежністю (спектром) показника поглинання к(ш') в сусідніх областях фундаментального поглинання: 0<ю'<м| - область фононного та (¡>'><02 * область електронного поглинання. Постає питання: чи можна відтворити інформацію про спектр фундаментального поглинання к(со') діелектрика, закладену в його дисперсії показника заломлення п(ш) в області прозорості, і наскільки ефективно це можна зробити? Розробка відповідної методики математичного моделювання дала б змогу виконувати кількісний аналіз наявних частотних залежностей п(ш), проаналізувати наявні експериментальні результати з нового погляду. Особливо цікавих результатів можна чекати під час вивчення температурних та поляризаційних змін спектрів, оптичних постійних діелектриків з ФП. . ’

Дисертаційна робота присвячена дослідженню оптичних спектрів в області прозорості та фундаментального електронного поглинання ннзькосиметричних кристалічних діелектриків, які характеризуються ФП. Об’єктами дослідження були водне-вмістні сегнетоелектрики групи тригліцинсульфату (ТГС), (НН2СН2Ср0Н)3>Н2804 та сегнетової солі (СС), КНаС^^б'-4Н20, які можна вважати модельними за об'ємом наявної допоміжної інформації, структурно нестабільні кристали зі складними комплексами ((МН2ЄН2СООН)2;ІШОз, КН2РО4,

ІЖ804, (!ЧЦ4)28ЬР5), кристали з інверсією знаку двозаломлен-ня (К2804, ІЛКБСЦ, (СбН4)СООНСООК; (К2‘Са(804)2-Н20) та структурно нестійкі матеріали на основі вуглецю.

Мета та основні завдання роботи. Метою роботи були комплексні дослідження оптичних спектрів структурно нестабільних

кристалічних діелектриків та кристалів з інверсією знаку.двоза-ломлення. в областях прозорості та фундаментального поглинання та їх змін при ФП. Досягнення цієї мети планувалось шляхом вирішення таких основних завдань:

1) вивчити оптйчні властивості досліджуваних кристалічних діелектриків шляхом вимірювання їх спектрів фундаментального відбивання, довгохвильового поглинання, теоретичних розрахунків електронної енергетичної структури та математичного моделювання спектрів показника поглинання на підставі дисперсії показників заломлення в області прозорості;

2) дослідити анізотропію та температурні залежності оптич-

них спектрів в області фундаментального поглинання на підставі прецизійних дисперсійних та температурних за. ' лежностей показників заломлення та двозаломлення в області прозорості досліджуваних кристалів. •

Нзуковаиювиэпа. Уперше досліджено низку структурно нестабільних кристалічних діелектриків методами оптичної спектроскопії дзеркального відбивання та поглинання випромінювання у ВУФ області спектра, спектральної рефрактометрії в області прозорості та з допомогою теоретичних розрахунків електронної енергетичної структури і одержано на цій підставі нові результати щодо електронної підсистеми досліджуваних об’єктів:

- досліджено спектри оптичних постійних низки кристалічних діелектриків в області фундаментальних електронних збуджень 3...22 еВ,. вияснено походження структури цих спектрів та природу довгохвильових країв поглинання;

- досліджено прояви ФП кристалів ТГС та СС в оптичних _ спектрах фундаментального відбивання (6...22 еВ);

- досліджено оптичні спектри у ВУФ області (6...22 еВ) Х-опромінених кристалів ТГС та СС;

- на підставі спектрів поглинання в області довгохвильового

краго досліджено температурну еволюцію електрон-фонон-ної взаємодії в кристалах К2^04 та в широкій

області температур, шо включає фазові переходи;

- розраховано електронні зонні структури та оптичні або фотоелектронні спектри монокристалів К.2504 та ^веСЦ.

Уперше здійснено математичне моделювання спектра фундаментального поглинання діелектрика к(га') за його спектром (дисперсією) показника заломлення п(го) в області прозорості на підставі інтегрального рівняння Крамерса-Кропіга. Застосування цієї методики до досліджуваних кристалів дозволило одержати нові результати: ’

- виявлено неспівпадіння екстремумів температурних залеж-

ностей показників поглинання для електронних та фононних оптичних Переходів в області сегнетоеластичного ФП кристала (Тс=860 К);

- досліджено прояви додаткових механізмів формування дисперсії показника заломлення в області прозорості кристала ТГС; ..

- запропоновано аналітичне обгрунтування наявності одної та двох спектральних точок інверсії знаку двозаломленнй в області прозорості кристалічних діелектриків.

Теоретична та практична цінність. Результати виконаних досліджень показали перспективність комплексних оптико-спект-ральних досліджень кристалів в областях прозорості та фундаментального електронного поглинання.

Теоретична цінність роботи полягає:

-у розрахунках електронних зонних структур монокристалів К2$С)4 та К25е04;

-у виянленні нсспівпадіннн екстремумів температурних залежностей показників поглинання, які відповідають електронним та фононним збудженням в області сепіегоелас-тичного ФП кристала К2504 (Тс-860 К);

- у розробці методики виявлення на основі дисперсійного аналізу частотної залежності показника заломлення п(а>) в області прозорості додаткових механізмів формування дисперсії п(ш) та зв'язаних з ними електрон-електронної або електрон-фононної взаємодій;

- в аналітичному обгрунтуванні спектральних точок інверсії знаку двозаломлення анізотропних діелектриків.

Практична цінність полягає: •

- в обгрунтуванні математичного моделювання спектра показника'поглинання діелектрика в області ш>:м2 (^2 - частота краю смуги фундаментального'поглинання) на підставі наявного спектра показника заломлення в області його прозорості <й<м2 та у розробці відповідної методики;

- у розробці програмного забезпечення для розрахунків із співвідношень Крамерса-Кроніга поляризованих спектрів оптичних постійних кристалів на підставі частково-поля-ризованих спектрів дзеркального відбивання при ковзному падінні світла з урахуванням шорсткості поверхні зразка;

- у знаходженні оптичних функцій низки структурно нестабільних кристалічних діелектриків в широкій області фундаментального електронного поглинання та їх змін при ФП;

- у розробці методики вимірювання температурних змін показника заломлення та товщини прозорих матеріалів в од-йому оптико-іптерферениійіюму експерименті.

З темою дисертаційної роботи пов'язані прикладні наукові

дослідження за проектами 07.01.06/072-92 ДКНТ України, Фе-

056Б та ІФО-14 Міносріти України.

Осиоміїлоложсшія. що нипосяться.на захист

1. Походження розрахованих електронних зон кристалів

та К23е04: верхні валентні зони формуються, в основному електронними станами 25, 2р кисню і Зє, Зр сірки та 4б, 4р селену. Електронні 55 стани калію відіграють вагомішу роль у формуванні нижньої зони провідності К2§С>4 ніж К23еС>4.

2. Особливості краю фундаментального поглинання кристала К2Б04 в області 295... 1000 К: максимальні значення температурної похідної положення краю ІсІшк/сІТІ поблизу температури ФП 1-го роду (Тс=860 К) та кореляція анізотропії параметра електрон-фононної взаємодії та коефіцієнта лінійного розширення. Температурні області максимальних змін показників електронного (со'=8...17 еВ) та фононного (ш’=0,2 еВ) поглинання під час ФП не співпадають.

3. Фундаментальне поглинання кристала ТГС в області 5,5...8 еВ зумовлюється молекулярно-екситонними збудженнями переважно в гліцинових комплексах. Правило сум сил одно-електронних віртуальних осциляторів для кристалів ТГС та СС не виконується, що свідчить про суттєву міжелектронну взаємодію.

4. На формування дисперсії показників заломлення кристала ТГС в області прозорості (0,9...5,3 сВ) помітно впливають загасання електронних збуджень та просторова дисперсія.

5. Якісне та кількісне обгрунтування яннша спектральної інверсії знаку двозаломлепня в області прозорості кристалів особливостями спектрів фундаментального електронного та фононного дихроїзму.

6. Обгрунтування методики математичного моделювання спектра показника фундаментального поглинання (або дихроїзму) діелектрика на основі його дисперсії показника заломлення (або дпозаломлепня) в області прозорості шляхом розв'язування інтегрального' рівняння Крамерса-Кроніга. :і. ,

7. Обгрунтування оригінальних оптичних методик: одночасного рефрактометричного та дилатометричного дослідження прозорих матеріалів оптико-іптерферепнійним методом, вимірювання дисперсії показника заломлення та товщини плосКо-паралельних пластинок, розрахунку оптичних функцій крис. талів за спектрами дзеркального відбивання частково поляризованого випромінювання при ковзному падінні з урахуванням впливу шорсткості поверхні зразка.

Апробація, роботи. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювалися на 4 Міжнародній конференції із сегнетоелектриків (СРСР, Ленінград,

1977), 1 Всесоюзному семінарі із сегнетоеластиків (Калінін,

1978), 5, 6, 7, 8, 9 Всесоюзних конференціях із спеетроскопії ВУФ та взаємодії випромінювання з речовиною (Ленінград, 1978; Москва, 1982; Езернієки-Рига, 1986; Іркутськ, 1989; Томськ, 1991), 9 Всесоюзній конференції із сегнетоелектриків (Ростов-на-Дону, 1979), Всесоюзному семінарі "Оптика анізотропних середовищ" (Москва, 1985), 4 Всесоюзній школі-семі-нарі із сегнетоеластиків (Дніпропетровськ, 1988), 1 радянсько-польському, 2 та 3 українсько-польських симпозіумах із фізики сегнетоелектриків і споріднених матеріалів (Україна, Львів,

1990; Польща, Пшесека-Вроцлав 1992; Україна, В.Ремети-Уж город, 1994), 5 Міжнародній конференції з електронної спект роскопії (Україна, Київ, 1993), Міжнародному симпозіумі БРП "Оптична діагностика матеріалів і приладів опто-, мікро- т: квантової електроніки (Україна, Київ, 1995), Всеукраїнськії конференції присвяченій 150-річчю з дня народження Іван; Пулюя (Львів, 1995).

Публікації, За матеріалами дисертації опубліковано 67 дру кованих праць.

Унаєіь_ав/юра_я^одержанні наукових результатів, викладенії; у_дис_ертації, В поданій до захисту роботі, а також у статтях \ співавторстві дисертантові належить ініціатива у розробці методик дисперсійного аналізу спектрів оптичних постійних діелектриків, постановка задачі, мета дослідження, основні результаті та висновки, наведені в дослідженні. Частину комп'ютернії? розрахунків з роботи автор виконав в Інституті фізичної оптикі Міносвіти України (м. Львів).

Структура та обсяг. Дисертаційна робота складається із вступу, 6 основних розділів та висновків. Робота містить 269 сторінок друкованого тексту, 114 рисунків, 11 таблиць та список цитованої літератури з 378 найменувань. Загальний обсяг дисертації - 370 сторінок. .

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У пступі дається обгрунтування актуальності теми, сформульовано мету роботи, її наукову новизну та практичну цінність і наведені основні положення, що виносяться на захист.

У першому розпілі описано експериментальні методики з оригінальним виконанням, які використовувалися для проведення основних досліджень. Зокрема, розроблено методику

одержання дисперсії показника заломлення та товщини тонких прозорих пластинок (плітж) па основі ііимірюїіаїшя тільки довжин хпилі. екстремумів її спектрах інтерференційного підбивання або пропускання при двох кутах падіння світла.

Для вимірювані, оптичних спектрів у ВУФ області ы>6 еВ використано спектрограф гину ДФС 5 та лаГшанівський розряд у кварцовому капілярі як джерело неперервного випромінювання. Вимірювання в області спектра 1,5<м<6 еВ викопували на базі спектрального комплекса КСВУ-23 та спектрофотометра СФ-16. Вимірювання коефіцієнтів відбивання виконували для кута падіння світла на кристал ф=70°, близького до кута Брюстера, що дозволило одержати високу ступінь поляризації в спектрах. Розроблено комп'ютерну програму розрахунків оптичних функцій кристалів методом Крамерса-Кроніга. із спектрів відбивання частково-поляризованого випромінювання для ковзного падіння. У відповідності із скалярною теорією розсіяння світла (Beckmann, 1963) враховано спектрально залежний вплив шорсткості активної поверхні на коефіцієнт дзеркального відбивання зразків.

Для одержання температурних залежностей показників заломлення та геометричної товщини зразків в одному досліді запропоновано та реалізовано оригінальний оптико-інтерферен-ційний метод вимірювання температурних залежностей оптичних різниць ходу променів через зразок у двох геометріях експерименту.

Реалізовано методики УФ-фотоелектроиної спектроскопії (Йм=10,0 еВ), термостимульованої екзоелектронної емісії, тер-мовисвічувания та мае-спектроскопії па основі оригінальної ви-соковакуумної камери.

У лруюму розділі наведені результати досліджень спектрів відбивання та поглинання кристалів групи ТГС, СС, КН2РО4, (ЫН2СН2СООН)2-НЫОз, еннгеніту (К2Са(504)2-Н20) та бі-фталату калію ((СбН4)СООНСООК) в області 0.5...22 еВ.

На підставі вимірювань спектрів відбивання, фотоелектронної емісії та поляризованого поглинання кристалів ТГС, триглі-цинфторбернлату (ТГФБ), гліцину та шляхом порівняння з теоретичними розрахунками електронної структури молекули гліцину (Тищенко, 1975), комплексів (Візіюр, 1966), ВеР42-

(Щеголев, 1973) зроблено висновок про слабкий молекулярний зв'язок між глішшовими та даними тетраедричними комплексами. Оптичні переходи гліцину типу п-»л* (4,3; 7,7 еВ), л_>0* (7.4; 8.8 еВ) виявляються в оптичних спектрах кристалів ТГС та ТГФБ у вигляді молекулярних екситонів (6,4; 7,3; 8,1; 9,0 еВ) (рис. 1,2). Перші теоретично розраховані оптичні переходи тетраедричних комплексів Б042- (9-10 еВ) та ВеР42- (13,6 еВ) виявляються в спектрі ТГС в області <а>10 еВ, та в спектрі

ТГФБ - в області ы> 13 еВ (рис. 1).

0,45

0,40

0,35

0,30

. / Уу^і/і 4(С^\

П' і і І л ч\ ■

/ / ЛдД '/ Р т И р

* / / — 1 ■

Рис. 1. Спектри ї-компоненти коефіцієнта відбивання 1*5(0») 0,40 кристалів ТГС (ліва шкала) і 50 ТГФБ (права шкала) для ЕЦХ (1) та Е|(У (2) при температурі 0,30 20 °С.

0,45

0,35

10 „ 15

<і>, еВ

20

0,25

На підставі порівняння функції ефективного числа електронів Кеф(ю) кристалів ТГС та СС із відповідними числами валентних електронів та аналізу оптичних функцій і.'оеф(<°К

-Imc-I(w). п(м) виявлено іістікопаїшя правила сум сил одно-електротпіх віртуальних осциляторі» (Тауц, 1967), що може свідчити про їхню взаємодію (Ксепдзов, 1976).

Спектри відбивання R(o>) вимірювалися у різних фазах кристалів ТГС та СС . Для кристалів ТГС (Тс=49°С) - при температурах 20 і 80()С, а для СС (T¿=24°C) - при 15 і 30°С. Відповідні температурні зміни R(o>) залежаті. від поляризації світла і в цілому по спектру не перевищують 10%. Під час переходу з параелектричітї в сеіпетоелектричну фазу ТГС для поляризації Е(|Х спостерігаються ніізькоснсргсгнчні зсуви максимумів R(<a) на величини -0,1 сВ в області 6...8 еВ та високоенергетичні зсуви до 0,4 еВ в області о>> 10 еВ.

Виміряно спектри R(<o) Х-опромінених кристалів ТГС та СС, для яких спостерігається радіаційне зменшення температури ФП (Пешпков, 1972). Збільшення R(a) кристала ТГС в області 7 еВ пов’язується з утворенням нових електронних станів, їх поява спричиняє, ймовірно, екранування диполь-дипольної взаємодії, пов'язаної із сегнетоелектричним упорядкуванням ТГС.

Поглинання світла кристалами ТГС та ТГФБ в області 0,4...

0,9 еВ (а<103 см'1) віднесено до збудження обертонів та складових частот внутрішніх коливань гліцинових комплексів. Виміряні спектри майже не змінюються під час переходу з пара- в сегнетоелектричну фазу кристалів за винятком низькоенерге-тичного зсуву структури на 0,005 еВ, який можна пов'язувати зі збільшенням міжмолекулярної взаємодії (Шманько, 1969).

У третьому рот,тілі описано результати досліджень'оптичних спектрів сегнетоеластичного кристала K2SO4 та електронної зонної структури кристалів K2SO4 та K2Se04.

Виявлено, іцо у відповідності з формулою УрСіаха для крайового фундаментального поглинання кристала харак-

терна сильна емектроп-фонатіа взаємодія (ЕФВ), константа 0О якої залежить від діапазоііа температур та від поляризації світла (со=0,2...0,7). В околі температури ФП (Тс= 860 К) спостерігається максимальна ЕФВ (оо~0,2). Вперше виявлено кореляцію анізотропії константи ЕФВ, ст^ > > ст^, та температур-

• • - А л1* АК п г ■ ■

них змін лінійного розширення, В області тем-

у х 2

ператури Кюрі Тс=860 К кристала К2504 спостерігається характерне для. ФП 1-го роду майже стрибкоподібне зменшення значення енергії краю поглинання мк (рис. 2).

Рис. 2. Температурні залежності положення довгохвильового краю шк(Т) спектра поглинання кристала К25С>4 на рівні коефіцієнта поглинання а=І00 см*1; 1 - Е||Х (1), 2 - ОЦV, 3 - Е||г.

500 х> К 1000 ■*

Виконані теоретичні, самоузгоджені розрахунки зонної енергетичної структури кристалів К2504 та К2^е04 методами ПСХ (приєднаних сферичних хвиль) та ЛКАО. Виявилося, що валентна зона (в.з.) кристала К2Б04 між енергіями -20 та -24 еВ генетично походить з 2б О орбіталей і має ширину 1,1 еВ. 2р О зони розділені на три широкі ділянки, -0,5...-3,2 еВ, -7...-8 еВ та -14...-16 еВ, з ширинами, відповідно, 1,2, 2,0 та 2,4 еВ. Однак, до трьох верхніх нідзон в.з. суттєво підмішані Зр 8 стани, а до 2в О зони - Зв Б стани. Зони провідності (з.п.) сформовані переважно' 5в К станами, гібридизованими з антизв'язуючими 2р О станами (рис. 3). Розрахована енергія прямої забороненої

щілини між ».з. та з.п. становить В, І еВ, а непрямої щілини -7,95 еВ (експериментальне значення, отримане методом фотопровідності, дорівнює 9,6 еГЗ).

60

О

х -<0

.3

- аз

- 0- 20

°-25 -20 -16 -10 -5 0” 10 15 20

. Е, еП

Рис. 3. Енергетична залежність парціальних та повної (6) густіш електронних станів в кристала 1 - 2а О; .2 -

Зб 5; 3 - 2р О; 4 - Зр Б; 5 - 4ї"к.

Теоретично розрахована в.з. характеризується луже незначною дисперсією енергії в к-просторі, крім ділянок в області центру зони Бріллюена. Спостерігається задовільне співпадіпня (до 1-2 еВ) між розрахованим та експериментальним поляризованими спектрами уявної частини комплексної діелектричної проникності є2(м’) кристала К^СЦ.

. Кристали К25еС>4 - ізоморфні кристалам структурно

нестабільні, але, на відміну від К2504, характеризуються наявністю неспівмірної (НС) фази. Найменший міжзонний проміжок, що відповідає забороненій щілині структури р~К25е04,

зв'язаний з непрямим переходом зі стану в точці 2\ зони Бріллюена (вершина в.з.) в стан (дно з.п.). На нашу.думку, цей

факт може відігравати певну роль у виникненні ФП, і в тому числі в НС фазу. Розрахована енергія переходу становить 5,8 еВ, що добре узгоджується з оптичним експериментом (6,10 ±

0,04 еВ) (Расешуа, 1983). Для К2$е04 характерна слабка дисперсія енергії в к~просторі зони Бріллюена та відносно невелика анізотропія ефективних мас електронів. Основний вклад в

попну густину електронних станіи вносять переважно ковалентні 4р Бе - 2р О гібридизовані орбіталі. Найнижчі підзони з.и. сформовані незв’язуючнмп (рх-ру) орбіталями селену та кисню. Вершина валентної зони утворена зв’язуючими (Р\+Ру) орбіталями кисні»'та селену з підмішуванням 4и орбіталеіі калію. Отже, початкова область фундаментального поглинання К2$е04 формується, переважно, внутріапіонппмн (5е042-) оптичними переходами. Аналіз повної густішії станів та парціальних вкладів від різннх незвідпих представлень показує, що 4р-орбіталі селену залишаються повністю заповненими, в той час як 4$-ор-бігалі калію відіграють меншу роль у формуванні вершини в.з. Енергетичний спектр повної густини станів К2Бе04 добре узгоджується з експериментальними даними фотоелектронної спектроскопії (Нефедов, 1974). .

Четвертий роздій присвячений математичному моделюванню спектра фундаментального поглинання діелектрика к(<і>’).за дисперсією його показника заломлення п(») в області прозорості. Задача зводиться до розв'язування інтегрального рівняння (ІР)

2 7«‘к(®’)‘1со' , ч . ...

----У - п(м)-1, (1)

0 со' -м

де ш’ - частота (або енергія фотонів) у смузі фундаментального поглинання, а ш - в області прозорості діелектрика. Це ІР відноситься до рівнянь типу Фредгольма 1-го роду,

Ь

|И(Х,8)у(8)СІ5= 1'(х), С<Х^(1 , (2)

а

оскільки області визначення відомої правої частини, Г=п(ш)-1, та невідомої підінтегральної функції, у=к(м'), не співпадають, [аЬ]*[ссі]. В роботі проаналізовано два спеціальні методи розв'я-

зуваиня таких ІР: метод регуляризації (Тихонов, 1963) та метод сингулярною розкладу матріші (Малышев, 1991).

У рівнянні (1) лислерсія показника заломлення п(со) задана в області прозорості діелектрика, оі|<м<и)2, а невідомий спектр показника поглинання к(м’) - в областях ы’<(>>| (збудження фононів в ІМ області) та и’>м2 (збудження електронів в УФ та ВУФ області). Його можна подати у вигляді,

.1 м'к(м'Н!оі' '? со'к(ю')сІ(!)' ? м’к(м')сіи)'

І —\ТГ І~+ і —71-------------------Г~+ І —71-------------Т~

0 « -« м2 ® -« о>3 « -о>

= п(о))-І, (3)

оскільки для діелектрика показник поглинання в області прозорості [о» ] ,о>21 рівний нулю. У розрахунках енергію «з прирівнювали до 50 еВ. Ця енергія фотонів повністю перекриває оптичні переходи валентних електронів в найнижчу зону провідності, які в основному формують дисперсію показника заломлення в області прозорості майже усіх діелектриків. В області <•)'>(!)з показник поглинання к(го') апроксимувався відомою спадаючою степеневою залежністю. Перший інтеграл в ІР (3) дає вклад в дисперсію п(ш) від фононної підсистеми діелектрика, а другий - від його електронної підсистеми. Вклад електронних збуджень в дисперсію м(и) значно перевищує відповідний вклад від фононної частини фундаментального спектра, бо енергетична область електронного спектра (20...40 еВ) на два порядки перевищує область фононного спектра (0...0.4 еВ), а величина порівнювальних показників поглинання - одного порядку. Враховуючи останнє зауваження, для адекватного (експериментальній точності визначення показника заломлення Зп=10‘4) опису дисперсії п(са) співвідношенням (3) область інтегрування [м2»®3] необхідно розбити на достатньо велику кількість Ме ділянок (в нашому випадку Ие~37) з різними значеннями показ-

ника поглинання k(to*j) j=2...Ne+l, а залежність k(ío') в області [0,ю iJ достатньо замінити одним значенням k(woi), де шо 1 відповідає середині області коливного спектра досліджуваного діелектрика. Отже, ІР (3) подавали у вигляді системи N=NC+1=38 лінійних рівнянь з N невідомими k(co'j) (j=l,2...N) і розв’язували її методом сингулярного розкладу відповідної матриці (Малышев, 1991).

Для оцінки ступеня однозначності запропонованої методики виконано її випробування шляхом дослідження впливу точності задания значень показника заломлення п(«ч) на відтворення показника поглинання к(со'). Коли права частина ІР (3) обчислювалася прямим інтегруванням тестового спектра kt(o)’), заданого в області 8...25 еВ, то похибка його відтворення при розв'язуванні ІР (3) не перевищувала 3% в області 8... 15 еВ та 15% в області 15...25 еВ. Наступне обмеження точності задания правої частини ІР (3) значенням 5п=10~4 (експериментальна точність визначення п(ш)) та звуження області визначення п(и) з

1....8 еВ до 1...5 еВ збільшує похибку визначення k(u') до 25% в області 8... 12 еВ та до 50% в області 12...20 еВ. Отже, ступінь адекватного відтворення (моделювання) спектра k(w') зменшується з віддаленням частоти w' від області визначення п(ю). На рис. 4 наведені спектри поглинання кристала KJ, які ілюструюсь ефективність розробленої методики..

На підставі ІР (І) одержано аналогічне ІР для математично- . го моделювання спектра фундаментального дихроїзму Дк(ш') кристалічного діелектрика за його дисперсією двозаломлення Дп(ю) в області прозорості:

2ю'Дк(ю')с1ш’ - , ч

Рис. 4. Спектри показника поглинання к(оі') кристала Ю:

І - розрахований на основі його дисперсії показника заломлення п(м) (У. 1976); 2 - експериментально виміряний при температурі 10 К (Тесдагсіеп,

“’"5 10 15 20 1966).

('і'. С (і :

У п'ятому розділі наведені результати досліджень із використанням методики, викладеної п четвертому розділі. .

На прикладі кристалів К.2504 продемонстровано розрахунок спектра слабкого поглинання діелектрика к(«о) за дисперсією показника заломлення п(ад) в області його прозорості. їдея такого розрахунку пов’язана з тим, що смуги поглинання к(сі) матеріалу в області його прозорості впливають на хід спектральної залежності показника заломлення п(м) у відповідності до співвідношення (1). Однак, на експериментальних залежностях п(ю) прозорих матеріалів часто важко помітити невеликі 'аномалії, які можна було б пов’язувати зі смугами незначного поглинання світла. Тому в першому наближенні можна вважати, що в області прозорості твердого тіла «і<(а<ш2 поглинання світла відсутнє, к(ю)=0. Далі розраховується спектр фундаментального поглинання к(ю’) в межах 0<са'<с»і та со2<м'< "і користуючись методикою, описаною в четвертому розділі роботи. Підстановка розв'язку к(ш') в початкове співвідношення Крамерса-Кроніга дасть дисперсію показника заломлення пс(а), сформовану тільки областями фундаментального поглинання. В різниці ж дисперсій Дп(св) = п(ю)-пс(о>) закладено не враховане в, першому

наближенні поглинання Лк(са) світла в області прозорості матеріалу «і<га<(й2. Розрахований таким чином спс.сгр відносного

поглинання Лк(ю) кристала К2Б04 задовільно узгоджується з експериментальними дослідженнями (Шолох, 1987).

У порівнянні з К2Б04 характерні смуги відбивання кристала УКБ04 в області 8...22 еВ більш вузькі і зміщені у внсокоенер-гетичну область.. Остання особливість спостерігається також при порівнянні розрахованих з дисперсії п(о>) спектрів к(со') обох кристалів. Більша відокремленість смуг відбивання, зумовлених групами 5042-, та менша температура плавлення УКБ04 (998 К) у порівнянні з К2Б04 (1340 К) свідчить про слабші внутрікристалічпі зв'язки комплексів Б042- в УКБ04 ніж в К2304. Остання обставина сприяє ймовірнішим температурно стимульованим змінам структури УКБО4 і узгоджується з більшим числом ФП в УКБ04 ніж в К.2504.

На основі виміряних дисперсій іі(ш) та Дп(ш) кристалів К2504 для різних температур в області ФП (Тс=860 К) виконано математичне моделювання спектрів к(со') та Дк(ш') і досліджені температурні залежності показників поглинання для фіксованих частот к(Т)0)' (ш'еі, м'е2> со'еЗ - частоти па ннзькоенер-

гетичному схилі, у центрі та на високоенергетичному схилі смуги електронного поглинання; м'ф=0,2 еВ - частота середини фононного спектру) та цих частот для фіксованих показників поглинання соЧТ)^. Температурні залежності параметрів <о'еі, и'с2> м'еЗ (Рис- 5) та кеі (рИс. 6) якісно відповідають характерові температурної залежності експериментально виміряного положення краю фундаментального поглинання (рис. 2). В районі температури Тс на залежностях електронних параметрів спостерігається аномалія на зразок "сходинки", а на залежності кф(Т)-аномалія на зразок "мінімума" (рис. 6). Остання особливість може пояснюватися різким охолодженням кристала в точці Тс

при переході у високотемпературну фазу, яку ми виявили методом ДТА па дериватографі 0-1500 в окремому експерименті.

Рис. 5. Температурні залеж- Рис. 6. Температурні залежності показника заломлення пості показників поглинання пг(Т) Для (о=3 еВ (2) та харак- к7_(Т) для характеристичних теристичних енергій аз' (1,3,4) енергій 1 - ш‘ф=0,2 еВ;

для сталого рівня показника 2 -'м’еі=8,15 еВ; 3 - ш'е2=13,1 поглинання еВ; 4 - го'ез=17,]5 еВ.

Максимальні значення температурних похідних досліджуваних параметрів'для електронної підсистеми зареєстровані при дещо нижчих температурах, ніж для фононної (рис. 5,6). Перелічені особливості свідчать, мабуть, про температурне неспівпа/пння змін електронної та фононної підсистем кристала в об-

ласті ФП. Порушення монотонності в температурних залежностях параметрів спектрів поглинання спостерігається в досить великому районі поблизу Тс (ДТ-50 К) (рис. 5,6) і може бути пов’язане з виникненням кластерів упорядкованої фази в області Т>ТС або з флуктуаціями спонтанної деформації в області Т^ТС (Александров, 1993).

Розрахунки фундаментального дихроїзму Дку(о') на основі спектрів двозаломлення Апу(ю) кристала К2$С)4 виявігли складну (немонотонну) температурну поведінку спектрів' Дку(ш') в

електронній та фононній частині збуджень. При збільшенні температури K2SO4 в області 295...950 К. дихроїзм ефектнішого фононного осцилятора Аку змінюється під від'ємних до додатних значень, а дихроїзм ефективного електронного осцилятора від додатнього до від'ємних значень. Перехід кристала K2SO4 у високотемпературну a-фазу супроводжується збільшенням ефективного фононного дихроїзму Aky=kz-kx, шо узгоджується зі збільшенням ефективного показника поглинання кф(Т) (рис. 6)- та відповідає найбільшому значенню коефіцієнта лінійного розширення уздовж Z-oci (Miyake, 1981).

У роботі досліджено також оптичні властивості структурно нестабільних кристалів (NH4)2SbF5. Зокрема .на прикладі цього кристала показана неадекватність одноосциляторного опису дисперсії показника заломлення п(м), яка виявляється у суттєвому відхиленні залежності (п-1 )'*=*(<»2) від прямої лінії

Рис. 7. Дисперсії показників заломлення (Г'ІЩ^ЬРз при температурі 295 К. у формі (п-1)-1=Дса2): 1 - п£; 2 - пт;

З - Пр; 4 - одноосциляторне наближення залежності

(пе.1)-1=(-(и>2).

Моделювання спектрів поглинання к(ш') кристала ТГС на підставі дисперсій показників заломлення п(ш) виявило невелику область Дю'~1 еВ від'ємних значень на початку смуги поглинання, яку можна усунути, врахувавши просторову дисперсію 2-го порядку та/або загасання електронних збуджень. З урахуванням загасання електронних збуджень ядро ІР (2) матиме вигляд

R ( ít> , ÍO ' ) :

2 o) ‘

.2 2 ?2«2 (l) *-(!) + y -

(O -0)

(6)

де y - постійна загасання (Ворм, 1973), а з урахуванням просторової дисперсії

R(oi,<i)') = —г------------------v, (7)

»2 2 0) -0)Z +

M , с^

еф

V’

де Мцф - ефективна маса скситона, с - швидкість світла (Пекар. 1957). Обидві поправки (ум)^/(м'2-м2) та м^ю'ДМ^с^)

до ядра R(c»,íi»') зменшують швидкість зміни показника залом-лешія iln/clw. З урахуванням цих додаткових механізмів формування дисперсії показника заломлення п(ш) розрахований спектр поглинання к(м’) кристала ТГС краще узгоджується з відповідним експериментальним спектром, ніж у випадку без їх урахування (рис. 8). При ньому нев'язка (різниця) експериментальної та розрахованої дисперсій п(о>) зменшується від 0,00012 до 0,00005. .

Рис. 8. Спектри фундаментального поглинання к(со') кристала ТГС для 25°С та Щ\Х: І - одержаний з експериментального спектра відбивання; 2 - розрахований з ІР (3); 3 - розрахований з ІР (2) з ядром (7).

10 , „15 ю, сВ

Розроблена в роботі методика застосована також для вивчення походження спектральної точки інверсії знаку двоіаломлен-ня (ІЗД), Лп(м)=0 в області прозорості кристалів. Показано, що одна точка ІЗД зумовлюється, переважно інверсією тільки фундаментального електронного дихроїзму Дкй{®')~1>, а наявність у

деяких кристалах двох таких точок пов'язана з особливим співвідношенням між фундаментальним електронним та фононним дихроїзмом. На підставі розрахунків поляризованих спектрів поглинання кх,у(ш’) та к2(го‘) кристалів УКБСЦ виявлено точку інверсії знаку дихроїзму при м'~9 еВ, наявність якої узгоджується з експериментально виявленою точкою ІЗД в області іо<4,5 еВ для температур Т<2ЗО К. Виявлено, що в одповісно деформованому ізотропному або анізотропному матеріалі знак анізотропії показника фундаментальногопоглинання і, отже, комбінованої густини електронних етапів (Тауц, 1967) може змінюватися зі зміною енергії фотона, що свідчить про енергетичну залежність анізотропії густини електронних станів, окремо валентної зони та зони провідності.

У шостому розділі описано результати застосування методів оптичної інтерферометри, фотоелектронної спектроскопії та ек-зоелектронної емісії для дослідження зворотних та незворотних ФП в матеріалах.

Лазерно-інтерференційну методику вимірювання температурно індукованих змін оптичної товщини зразків застосовано до кристалів (Г>Ш4)25ЬР5. Інтерференція двох світлових пучків, утворених відбиттям лазерного променя від фронтальної та тильної поверхонь зразка, реєструвалася в далекій зоні. Висока . чутливість цієї методики дозволила впевнено виявити на температурних залежностях подвійної оптичної товщини Д=2п1 сег-нетоеластичий ФП 2-го роду при температурі X| =292 та ФП 2го роду при Т2=168 К, обчислити відповідні критичні індекси р 1=0,38 та Р2=0,57 (Д~(ТС-Т)2Р) та інтерпретувати порівняно швидкі злііни оптичної товщини в області 120... 158 К з максимумом при Тз=132 К як розмитий ФП 1-го роду (рис. 9). Виявлено, що для напрямку світла уздовж Ь-осі кристала в темпе-

ратурпій області 110. ..310 К викопується співвідношення |с1п/п|~0,2|сІ1/І|. Це означає, їло основний вклад (80%) у температурну зміну оптичної товщини для обох поляризацій світла вносять температурні зміни Ь-парамотру елементарної комірки (ШІ4)25ЬР5-

6 Рис. 9. Температурні залежем пості похідної зміни нормованої до довжини хвилі >.=632,8

4 нм подвійної оптичної ТОВІЦИ-ни с1(5АтД)/ііТ для поляризації світла Е||пт (1), та теплоєм-

2 пості Ср (2) кристала

(ЇЧН4^ЬР5.

У роботі досліджено також УФ-фотоелектронні спектри вуглецевих конденсатів, одержаних методом іонно-плазмового вакуумного напилення вуглецю. Виявлено, шо термічно стимульований иезворотний структурний перехід у вуглецевих конденсатах від алмазоподібної до графітоподібної структури супроводжується збільшенням різниці енергій зв'язку тс- та а-електронів та кореляційної взаємодії тг-електронів одного атомного шару. Нанесення тонкого шару сульфату калію (с1~500 нм) на вуглецеві конденсати суттєво зменшує середню енергію електронів фо-тоемісії та потенціал зарядки відповідної поверхні. Це сприяє підвищенню точності спеціальних зондів для вимірювання електричного поля в навколоземному просторі з активними поверхнями на основі досліджених вуглецевих конденсатів.

З метою пояснення механічного розтріскування кристалів К2$04 при їх нагріванні в області сегнетоеластичної фази (Т< 860 К) досліджено термостимульовані емісійні явища методами екзоелектронпої емісії, мас-спектрометрії та термогравіметрії і

виміряно температурну залежність електропровідності. Виявлено, шо у впрошених з полного розчину монокристалах К2$04 немає активних центрі», які проявлялися 6 и.термостимульова-них процесах екзоелектрошіої емісії або висвічування. Однак відповідні пасивні центри наявні, оскільки УФ-онромінення кристала при кімнатній температурі в області його прозорості /іи< 6,5 еВ призводить до чітко внраженпої термостпмульованої екзоелектронної емісії в області температур 420...670 К. Відповідні центри зв'язані з іонами ОНз+, які були захоплені в основну матрицю кристала К2Б04 під час його вирощування з водного розчину. Останнє підтверджується мас-спектрометрич-ними дослідженнями.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ У роботі розроблено ряд експериментальних методик дослідження оптичних характеристик кристалів у широкій області спектру і математичних методів обробки експериментальних результатів та застосовано їх до вивчення діелектричних кристалів

з ФП та інверсією знаку двозаломлення (ІЗД). Ці дані розширюють і узагальнюють можливості класичної рефрактометрії фероїків і матеріалів з ІЗД. Показано, що за спектрами показників заломлення та двозаломлення в області прозорості можна отримати важливу інформацію про спектри фундаментального поглинання і закономірності ФП в діелектриках. Основні результати роботи та висновки з них є такими.

1. Довгохвильові краї фундаментального електронного поглинання кристалів із складними комплексами мають молеку-лярно-екситонне походження і формуються: в кристалах ТГС та ТГФБ - гліциновою підграткою; в кристалах дигліцинніт-. рату, (ЫН2СН2СООН)2-НМОз - іонним комплексом N03-; в

кристалах СС - карбоксильними групами СООН та молеку-

. лами Н2О; в кристалах (<2^04 та сингсніту - іонним комплексом 5042-.

. Ссгпстослсктричиі ФП в кристалах ТГС та СС супроводжуються невеликими змінами оптичних електронних функцій. Наприклад, при переході з параелектричної в ссгнетоелект-ричиу фазу ТГС для поляризації Е|(Х спостерігаються низь-коенергетичні зсуви максимумів І^со) на величини -0,1 еВ в області 6...8 еВ, високоенергетичні зсуви до 0,4 еВ в області (о>10 еВ та зміни величини Я(ю) в межах 10%. .

3. На підставі аналізу оптичних функцій ^ф(со), єоеф(ю), -Ітс-І(м) та п(со) кристалів ТГС та СС виявлено невиконання правила сум сил одпоелектронних віртуальних осциляторів, шо свідчить про їхню значну взаємодію.

4. Опромінення кристалів ТГС та СС Х-радіацією сугїроводжу-ється відносним збільшенням числових значень фундаментальних оптичних функцій в низькоенергетичній області спектра, яке пояснюється радіаційним утворенням слабко-зв'язіших електронів, шо можуть спричиняти екранування диполь-днпольної взаємодії, зв'язаної з упорядкуванням елементів кристалічної структури, зумовлюючи відоме зменшен-

. ня температури сегнетоелектричних ФП.

5. Верхні валентні зони кристалів К2$04 та К25еС>4 формуються, в основному, електронними станами кисню (2р), сірки (Зр) та селену (4р). Електронні стани калію. (5в) відіграють вагомішу роль у формуванні нижньої зони провідності К2$04 ніж К^еСЦ. Мінімальна ширина забороненої щілини К^еСЦ пов'язана з непрямими переходами, що може впливати на силу електрон-фоноиної взаємодії в цьому структурно нестабільному кристалі.

6. Обгрунтовано математичне моделювання спектра показника фундаментального поглинання к(м') діелектрика за відомою його дисперсією показника заломлення в області прозорості п(ш), яке зводиться дсі розв’язування 1Р Крамерса-Кроніга методом сингулярного розкладу відповідної матриці. Наприклад; у випадку задапия п(ш) в області 1...7 еВ з точністю 5п~10'4; похибка визначення к(ш’) в області 8... 12 еВ становить 18-20%, а в області 12..,17 еВ - 38-42%. Обгрунтовано моделювання спектра фундаментального дихроїзму кристалічного діелектрика на основі його спектра диозаломлення в області прозорості. Розроблено методику математичного моделювання спектрів слабкого поглинання в області прозорості діелектрика шляхом дослідження його дисперсії показника заломлення.

7. Значна структурна нестабільність, більше число ФП та нижча температура плавлення кристала ЬіКБ04 (998 К) у порівнянні з К2Б04 (1340 К) пояснюються відносно слабкішими внутрікристалічними зв’язками комплексівБ042- і виявляються у високоенергетичному розширенні смуги фундаментального електронного поглинання та у більшій відокремленості максимумів відбивання.

8. Відмінність температур максимальних змін параметрів електронних та фононних оптичних збуджень кристала К2Б04 в області сегнетоеластичного ФП (ТС»860 К) свідчить про послаблення кореляції температурних змін відповідних підсистем кристала в області ФП. Порушення монотонності температурних залежностей параметрів спектрів поглинання, яке спостерігається у досить великому районі навколо Тс (ДТ~ 50 К), узгоджується з виникненням кластерів упорядкованої

фази в області Т>ТС та з флуктуаціями спонтанної деформації н області її швидкої зміни прн Т<ГС.

9. Для адекватного аналітичного опису експериментальної дисперсії показника заломлення п(о) кристала ТГС в області прозорості необхідно враховувати загасання електронних збуджень та/або просторову дисперсію. Екстремальна поведінка температурної залежності параметра загасання (або просторової дисперсії) ТГС в області 10...60 °С свідчить про збільшення електрои-фононної взаємодії та/або про появу просторової дисперсії 1-го порядку при зміні симетрії кристала 2/т->2.

10. Наявність точки ІЗД кристалів Дп(в>і)=0 в області прозорос-

ті є результатом компенсації додатних та від'ємних вкладів у Дп(м) під спектра фундаментального дихроїзму Дк(о'). Будь-яка спектральна залежність фундаментального електронного дихроїзму може зумовити тільки одну точку ІЗД в області прозорості кристала. Коли ж в області прозорості є дві точки ІЗД, то одна з них (та, шо знаходиться ближче до фононної області поглинання,) зумовлюється обома спектрами електронного та фононного дихроїзму. '

11. Запропонована методика одночасного інтерференційного вимірювання температурних залежностей подвійної оптичної товшнни та різниці оптичної та геометричної товщин кристала, яка дозволяє одержати прецизійні температурні залежності його показника заломлення та коефілієнта лінійного розширення, корисні для дослідження динаміки ФП у фероїках.

12. На основі температурних залежностей подвійної оптичної товщини А=2п1 кристала (МН4)25ЬР5 підтверджено сешето-еластичпин ФП 2-го роду (Тс] =292 К) та ФП 2гго роду при

Тс2=168 к і за спонтанними приростами типу 8Д~(ТС-Т)2|і розраховано відповідні критичні індекси р ] =0.38 та ß2<0.57. Порівняно великі температурні зміни подвійної оптичної товщини зразка в області 120...158 К з максимумом при Тсз«132 к інтерпретовано як розмитий ФП 1-го роду.

13. Методом УФ-фотоелектронної спектроскопії встановлено, що термічно стимульований незворотний структурний перехід у вуглецевих конденсатах від алмазоподібної до графітоподібної структури супроводжується збільшенням різниці енергій зв’язку л- та о-електронів та збільшенням кореляційної взаємодії я-електронів одного атомного шару.

14. Нанесення тонкого шару сульфату калію (d~500 нм) на вуглецеві конденсати суттєво зменшує середню енергію електронів фотоемісії та потенціал зарядки відповідної поверхні. Цс сприяє підвищенню точності спеціальних зондів для вимірювання електричного поля у навколоземному просторі з активними поверхнями на основі досліджених вуглецевих конденсатів.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА МАТЕРІАЛАМИ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Romanjuk N.A., Andriyevsky B.V., Zheludev I.S. Optical properties of the triglycine sulphate group crystals in the 5 to 22 eV region//Ferroelectrics.-1978.-V.21, No 1/2/3/4.-P.333-335.

2. Andrjyevsky B.V., Romanyuk M.O., Kurlyak V.Yu. Interrelation of n- and o-electrons of valence band in carbon condensáis //J. Electron Spectr. Relat. Phenom.-1993.-V.68.-P.211-213.

3. Kityk I.V., Andriyevsky B.V., Yuvshenko V.O. Band energy calculation and optical constants of K2SO4 single crystals //Phys. Stat. Sol. (b).-1994.-V.182.-P.K79-K83.

4. Kilyk I.V., Andriyevsky B.V. Energy band structure of K2Se04 single crystals //Phys. Sint. Sol. (b).-I995.-V.1.88.-P.711-718.

5. Andriyevsky B., C/.apla Z., Stnd.nyk V. Optical investigations of phase transitions in (NM4)2SbF-5 crystal //Acta Physica Polonica

A.-1995.-V.87, No 3.-P.6i 1 -617.

6. Andriyevsky B.V. Reconstruction of fundamental absorption spectrum of material by the refractive index spectrum in the range of its transparency //Proceedings of SPIE.-1995.-V.2648.-P.112-117.

7. Andriyevsky B.V., Romanyuk M.O. Temperature changes deter-

mination of refractive index and thickness of material in one op-tical-interference experiment //Proceedings of SPIE.-1995.-V 2648.-P.251-256. •

8. Kityk I.V., Kasperczyk J., Andrievskii B.V. Energy band structure

• of KUSO4 single crystals //Physics Letters A.- ¡996.-V.216,-

P. 161-166. .

9. Ромашок H.A., Косгецкий A.M., Андриевский Б.В. Дисперсия показателя преломления и некоторые характеристики спектров поглощения кристаллов группы триглицинсульфата //ФТТ.-1977.-Т. 19, № 10.-С.3095-3098.

10. Романюк Н.А., Андриевский Б.В. Оптические константы кристаллов триглицинсульфата и трнглицинфторбериллата в области 4-22 эВ //Опт. и спектр.-1978.-Т.44, № 2.-0.276-280.

11. Андриевский Б.В., Романюк Н.А. Оптические свойства облученных кристаллов триглицинсульфата в области 5-22 эВ //Опт. и спектр.-1980.-Т.48, № 4.-С.785-788.

12. Романюк Н.А., Андриевский Б.В., Габа В.М. О природе спектров поглощения кристаллов группы триглицинсульфа-та и сегнетовой соли в области длинноволнового края фун-

даментальной полосы //Опт. и спектр.-1981.-Т.50, № 1.-С.126-129. '

13. Определение параметров шероховатости сверхгладких поверхностей /Б.В.Андриевский, Я.В.Бурак, О.ВЛещенко, Н.А.Романюк, А.С.Сай //Заводская лаборатория.-1984,-

№ 10.-С.32-34.

14. Определение дисперсии показателя преломления и толщины тонких пленок по спектрам отражения или пропускания /Б.В.Андриевский, В.Ф.Вахулович, В.Ю.Курляк, Н.А.Романюк//Опт. и спектр.-l 988.-Т.65, № 1.-С. 136-140.

15. Андриевский Б.В., Курляк В.Ю., Романюк H.A. Поляризационно-оптические свойства кристаллов K2SO4 в области собственного поглощения //Изв. АН СССР, сер. физ.-1989.-Т.53, № 7.-Ç.1335-I338.

16. Спектры отражения и оптические постоянные монокристаллов сульфата калия в области 4-22 эВ /Б.В.Андриевский,-

B.Ю.Курляк, Н.А.Романюк, 3.М.Урсул .//Опт. и спектр.-

1989.-Т.66, № 3.-С.623-628. ;

17. Ультрафиолетовые фотоэлектронные спектры углеродных конденсатов /Б.В.Андриевский, В.Ю.Курляк, Ю-В.Косар-чин, Н.А.Романюк, B.C.Цибульский, И.В.Стус //ФТТ.-

1990.-Т.32, № 1O.-C.3O38-3042.

18. Влияние шероховатости поверхности на оптические посто-

янные материалов, полученные из спектров отражения /Б.В.Андриевский, В.Ю.Курляк, Н.А.Романюк, И.В.Стус //Поверхность. Физики, химия, механика.-1991.-№ 3,-

C.146-148.

!9. Андриевский Б.В., Романюк H.A. Температурные изменения электронных и фононных параметров монокристалла K2SO4

в фундаментальных областях спектра //Опт. и спектр.-1994 -Т.76, №4.-С.605-608.

20. Андриевский Б.В., Варпкаш В.М., Ромашок H.A. Оптические константы кристаллов триглииинсульфата с аланином в (фундаментальной области спектра //ЖПС,-1978.-Т.29,

№ 4.-С.747-749.' ■ •

21. Андриевский Б.В., Ромашок H.A. Оптические характеристики кристаллов сегнетовой соли в области энергий 4-22 эВ //УФЖ.-1978.-Т.23, № 8.-С. 1351-1354.

22. Ромашок H.A., Андриевский Б.В. Оптические спектры отра-жеиия монокристаллов бифталлата калия и сингенита в области 3-22 эВ//УФЖ.-1985.-Т.30, № 2.-С.218-221.

23. Андрієвський Б. Ü., Ромашок М.О. Параметри спектрів крайового фундаментального поглинання при фазових переходах в кристалі (NH4)2SbF5 //УФЖ.-1993.-Т.38, Ni> 8.-С.1153-1156.

24. Андрієвський Б.В., Ромашок М.О. Визначення спектру по-глипання світла кристалу в області прозорості за дисперсією показника заломлення //УФЖ.-1994.-Т.39, №8.-

С.963-965. '

25. Андрієвський Б.В., Ромашок М.О. До розрахунку фундаментального поглинання кристалу за дисперсією показника заломлення в області прозорості //УФЖ.-1995.-Т.40, №3,-

С.174-176.

26. Андрієвський Б.В., Романюк М О., Хвищун І.О*. Про визна-.чення структури спектру фундаментального поглинання ма-

•. теріалу за дисперсією показника заломлення в Області прозорості У/УФЖ,-1995.-Т.40, №3.-С. 176-178. !

27. Амдрієвськиґі Б.В. Про дегідратацію кристалів сегнетової

солі //Вісник Львівського університету, сер. фізична.-1977,-№ 12.-С.9-13. .

28. Андриевский Б.В., Ромашок H.A. Собственное поглощение и отражение света монокристаллами диглициннцтрата в электронной части спектра //Физическая электроника.-1985.-NS 30.-С.105-108.

29. Андрієвський Б.В. Дослідження кристалів з фазовими переходами з використанням ВУФ-випрмініоваїїнн //Вісник Львівського університету, сер. фізична.-1992.-№25.-

С. 106-109.

30. Романюк H.A., Андриевский Б.В. О радиационной стойкое-ти кристаллов K.DP //В сб. "Диэлектрические материалы радиоэлектроники",- N$.: МИРЭА, 1977.-С. 143-146.

31. Романюк Н.Д., Андриевский Б.В. Оптические свойства облученных кристаллов сегнетовой соли в области 4-22 эВ //В сб. "Сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики".- Калинин: изд-во Калининского госуниверситета, 1979.-С,64-68.

32. Романюк H.A., Урсул 3.М., Габа В.М., Андриевский Б.В. Оптические свойства анизотропных кристаллов K2SO4 при низких температурах //В межвед. сб. "Оптика анизотропных сред''.-Москва: изд-во МФТИ, 1985.-С.41-44.

33. Курляк В.Ю., Андриевский Б.В., Романюк H.A. Край собственного поглощения И параметры электрон-фонониого взаимодействия монокристаллов K2SO4 в области температур 300-1000 K.//fl. сборн. "Электронная техника".-1991. - сер.

ll.-вып. 1(57).-7 с. (Депонировано в ЦНИИ "Электроника").

Лндрисвский Б.В. Оптйко-элсктронпыс спектры кристаллов с фазовыми переходами в областях прозрачности и фундаментального поглощения.

Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков, государственный университет им. Ивана Франко, Львов, ¡996. '

Защищается 67 научных работ, которые содержат экспериментальные и теоретические исследования оптических спектров фисталличсских диэлектриков, характеризующихся фазовыми 1ереходами. Разработана методика математического моделирова-шя спектров показателей поглощения и дихроизма диэлектрика i фундаментальной области по его дисперсиям показателей 1реломления и двупреломлення в области прозрачности. Выявлено несовпадение экстремумов температурных зависимостей показателей поглощения кристалла в области фазоього герехода для различных энергий электронных возбуждений и юзбуждения фононов. Установлено влияние электрон-электрон-шх и электрон-фононных взаимодействий на формирование шеперсип показателя преломления.

Vndriyevsky B.V. Optic-and-cicctron spectra of crystals with phase ransilions in the regions of transparency and fundamental absorption.

Thesis Гог the Scientific Degree of Doctor of Physical and Mathema-ical Sciences, speciality 01.04.10 - physics of semiconductors and hsulators, Ivan Franko State University, Lviv, 1996.

Sixty seven scientific papers presenting experimental and theo-etical research of optical spectra of crystalline dielectrics characte-ized by phase transitions are defended. A method for the mathema-ical modeling of absorption and dichroism indices spectra in the fun-iamental range on the basis of refractive and birefringence indices lispersions in the range of transparency was elaborated. Nonequality or the extrema of temperature dependences of the crystal's absorption tidices in the region of phase transition for different energies of lectron excitations and excitation of phonons was revealed. The in-[uence of the electron-electron and electron-phonon intéractions on he formation of refractive index dispersion was established.

Lni040Bi слова: крнстал1чт д/'електрики, спектри оптичних Ьункщй, зв'язок оптичних cneKTpiB в областях прозоросп та фундаментального поглинання, фазовi переходи.

Підписано до друку II.09.96. Формат 60x64/16.Папір друк. И Друк офсет.Уновн.друк.арк.2,3.Умови.фарб.відб.2,3.Обі.-вид арк.2,5. Тираж 100. Замовлення 222. '

Маишино-офсегка лабораторія ЛьвІБського'держуцІверситету Іи. І.Франка. 290602 Львів, вулЛяІверситетська^ І. .