Low Temperature Physics: 40, 171 (2014); https://doi.org/10.1063/1.4865566
Физика Низких Температур: Том 40, Выпуск 2 (Февраль 2014), c. 219-229    ( к оглавлению , назад )

Рамановское рассеяние света при структурном и магнитном фазовых переходах в ферроборате тербия

А.В. Песчанский, А.В. Еременко, В.И. Фомин

Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Ленина, 47, г. Харьков, 61103, Украина
E-mail: peschansky@ilt.kharkov.ua

Л.Н. Безматерных, И.А. Гудим

Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, г. Красноярск, 660036, Россия

Статья поступила в редакцию 12 августа 2013 г.

Аннотация

В интервале температур 2–300 К в области частот 3–500 см–1 исследован спектр рамановского рассеяния света в монокристалле TbFe3(BO3)4. Обнаружены дополнительные, к ранее известным, фононные линии в высокотемпературной и низкотемпературной фазах. Наблюдение этих линий в высокотемпературной фазе связано с расщеплением на LO и TO компоненты полярных фононов. Присутствие дополнительных линий в низкотемпературной фазе является следствием как понижения симметрии кристалла при фазовом переходе, так и увеличения объема примитивной ячейки. В магнитоупорядоченной фазе обнаружено смещение в высокоэнергетическую область частот ряда фононных линий при приложении внешнего магнитного поля вдоль оси третьего порядка. Исследован спектр двухмагнонного рамановского рассеяния. Показано, что при низкой температуре двухмагнонная полоса имеет сложную форму, которая отражает особенности в плотности состояний магнонных ветвей. Определена энергия магнонов на границе зоны Бриллюэна.

PACS: 63.20.–g Фононы в кристаллических решетках;
PACS: 78.30.–j Инфракрасные и рамановские спектры.

Ключевые слова: ферробораты, магнитный фазовый переход, спин-фононная связь, колебательный спектр.