Терагерцовая спектроскопия материалов с электронными корреляциями - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Работа выполнена в Институте общей физики им. Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент РАН Максимов Евгений Григорьевич, Физический институт им. Лебедева РАН, доктор физико-математических наук, профессор Гольцман Григорий Наумович, Московский педагогический государственный университет, доктор физико-математических наук, профессор Поливанов Юрий Николаевич, Институт общей физики им. Защита состоится 28 апреля 2008 г. в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д 002.063.02 при Институте общей физики им.Оптическая спектроскопия основана на исследовании температурно-частотного поведения спектров диэлектрического отклика, т.е. проводимости ?(?,Т) и диэлектрической проницаемости ??(?,Т). В связи с вышесказанным, цель настоящей работы состояла в изучении природы электронных коллективных эффектов в твердых телах путем измерения терагерцовых спектров проводимости и диэлектрической проницаемости ряда модельных представителей класса электронно-коррелированных материалов: низкоразмерных проводников, спин-лестничных структур, сверхпроводников, проводников с тяжелыми фермионами и полупроводников с промежуточной валентностью. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих всесоюзных, всероссийских и международных конференциях, симпозиумах и семинарах: Международные конференции по инфракрасным и миллиметровым волнам (Марсель 1983 г., Колчестер 1993, Карлсруэ 2004 г., Виллиамсбург 2005, Кардифф 2007), Международная конференция по прыжковому транспорту (Братислава 1987, г.), Рабочее совещание по проблемам высокотемпературной сверхпроводимости (Свердловск-Заречный 1987), Международная конференция «Органические материалы для электроники и приборостроения», Ташкент 1987), Всесоюзные школы-семинары (Саратов 1988, Москва 1989), Всесоюзный семинар "Физика электронных структур на основе высокотемпературной сверхпроводимости" (Москва 1989), Всесоюзная конференция по высокотемпературной сверхпроводимости (Киев 1989), Европейская конференция по высокотемпературным пленкам и монокристаллам (Вштронь, Польша 1989), Двусторонние семинары СССР-ФРГ (Таллин 1989, Карлсруэ 1990), Советско-Польский семинар "Высокопроводящие органические материалы для молекулярной электроники" (Черноголовка 1990), XXII Европейский симпозиум по динамическим свойствам твердых тел (Шеллерхау, Германия 1992), Всемирный конгресс по сверхпроводимости (Мюнхен 1992), Конференции Американского Физического Общества (Сиэтл 1993, Монреаль 2004, Лос Анжелес 2005), Международный симпозиум по новым электронным состояниям в молекулярных проводниках (Токио 1994), Совещание по не-фермижидкостным свойствам одномерных проводников (Лос Анжелес 1995), Конференции по низкоэнергетической электродинамике твердых тел (Триест 1995, Аскона 1997, Пеш 1999, Монтаук 2002, Банц 2004), Совещание по миллиметровой спектроскопии твердых тел (Лос Анжелес 1996), Германо-Французское совещание по пониженной размерности и электронным корреляциям в некупратных окислах переходных металлов и в бронзах (Фрейбург 1999), Совещания Немецкого Физического Общества (Вальбеберг 2001, Гамбург 2001, Регенсбург 2002, Дрезден 2003, Кельн 2004, Берлин 2005), Международная конференция по сильным корреляциям в твердых телах (Карлсруэ 2004), Международный симпозиум по сверхпроводимости (Нигата 2004), Всероссийские семинары по радиофизике миллиметрового и субмиллиметрового диапазона (Нижний Новгород 2005, 2007), Международное совещание по электронным кристаллам (Каргез 2005), Международная конференция «Последние достижения в классе низкоразмерных проводников с волной зарядовой плотности» (Скраден 2006), Международный симпозиум по аномальным квантовым материалам (Окинава 2006). В параграфах 1.2-1.5 описано, как коллективные электронные эффекты модифицируют типичные друдевские спектры диэлектрического отклика в модельных электронно-коррелированных материалах, исследовавшихся в настоящей работе: низкоразмерных проводниках, сверхпроводниках, спин-лестничных соединениях, материалах с тяжелыми фермионами и с промежуточной валентностью. Для этого соединения уже при комнатной температуре, в металлической фазе нами было зарегистрировано качественно иное температурное поведение динамической (терагерцовой) проводимости по сравнению со статической и микроволновой проводимостями: на частоте 0.3 ТГЦ (10 см-1) проводимость при охлаждении уменьшается, в то время как статическая и микроволновая проводимости возрастают.На базе ЛОВ-спектрометров (ЛОВ - лампа обратной волны) разработаны спектральные квазиоптические методики, позволяющие проводить прямые (без использования соотношений Крамерса-Кронига) количественные измерения в терагерцовом-субтерагерцовом диапазоне частот (0.03 ТГЦ - 1.