DEPENDENCE OF THE POSITION OF PHONON IR ABSORPTION BANDS OF GERMANIUM ISOTOPES ON THEIR MASS NUMBER

G. I. Kropotov; Кропотов Г. И.; A. D. Bulanov; Буланов А. Д.; V. E. Rogalin; Рогалин В. Е.; I. A. Kaplunov; Каплунов И. А.; A. A. Shakhmin; Шахмин А. А.

doi:10.31857/S2686740023040077

ЗАВИСИМОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ ФОНОННЫХ ПОЛОС ИК-ПОГЛОЩЕНИЯ ИЗОТОПОВ ГЕРМАНИЯ ОТ ИХ МАССОВОГО ЧИСЛА

Авторы: Кропотов Г.И.¹, Буланов А.Д.², Рогалин В.Е.³, Каплунов И.А.⁴, Шахмин А.А.¹
Учреждения:
1. ООО “Тидекс”
2. Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наук
3. Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук
4. Тверской государственный университет
Выпуск: Том 511, № 1 (2023)
Страницы: 10-15
Раздел: ФИЗИКА
URL: https://journals.rcsi.science/2686-7400/article/view/135930
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686740023040077
EDN: https://elibrary.ru/VORYLJ
ID: 135930

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Впервые, в едином эксперименте, исследована зависимость положения пиков фононного поглощения в ИК-спектре (диапазон 11–40 мкм) для всех пяти стабильных моноизотопных монокристаллов германия. Полученная зависимость может быть использована при исследовании массового состава германия различной изотопической чистоты.

Ключевые слова

германий, изотопы, массовое число изотопа, монокристаллы, спектр поглощения, полоса поглощения, коэффициент поглощения, фононное поглощение

Список литературы

Claeys L., Simoen E. Germanium–based technologies: from materials to devices. Berlin: Elsevier, 2007. 449 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-044953-1.X5000-5
Каплунов И.А., Рогалин В.Е. Оптические свойства и области применения германия в фотонике // Фотоника. 2019. Т. 13. № 1. С. 88–106. https://doi.org/10.22184/FRos.2019.13.1.88.106
Гусев А.В., Гибин А.М., Андрющенко И.А., Гавва В.А., Козырев Е.А. Теплоемкость высокочистого изотопно-обогащенного германия-76 в интервале 2-15 K // ФТТ. 2015. Т. 57. № 9. С. 1868–1870.
Чурбанов М.Ф., Карпов Ю.А., Зломанов П.В., Фёдоров В.А. Высокочистые вещества. М.: Научный мир, 2018. 996 с.
Гавва В.А., Трошин О.Ю., Адамчик С.А., Лашков А.Ю., Абросимов Н.В., Гибин А.М., Отопкова П.А., Созин А.Ю., Буланов А.Д. Получение монокристаллического изотопно-обогащенного германия-70 гидридным методом // Неорганические материалы 2022. Т. 58. № 3. С. 258–263. https://doi.org/10.31857/S0002337X22030058
Изотопы: свойства, получение, применение. под ред. В.Ю. Баранова. В 2 т. Т. 1. М.: Физматлит, 2005. 600 с.
Ожогин В.И., Инюшин А.В., Талденков А.Н., Тихомиров А.В., Попов Г.Э., Халлер Ю., Ито К. Изотопический эффект в теплопроводности монокристаллов германия // Письма в ЖЭТФ. 1996. Т. 63. № 6. С. 463–467.
Sanati M., Estreicher S.K., Cardona M. Isotopic dependence of the heat capacity of c-C, Si, and Ge: an ab initio calculation // Solid State Commun. 2004. V. 131. Is. 3–4. P. 229–233. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2004.04.043
Inyushkin A.V., Taldenkov A.N., Gibin A.M., Gusev A.V., Pohl H.-J. On the isotope effect in thermal conductivity of silicon // Physica status solidi (C). 2005. V. 1. Is. 11. P. 2995–2998. https://doi.org/10.1002/pssc.200405341
Кулеев И.Г., Кулеев И.И., Инюшкин А.В., Ожогин В.И. О возможности “гигантского” изотопического эффекта для поглощения ультразвука в кристаллах // ЖЭТФ. 2005. Т. 128. Вып. 2 (8). С. 370–380.
Hu M.Y., Sinn H., Alatas A., Sturhahn W., Alp E.E., Wille H.-C., Shvyd’ko Yu.V., Sutter J.P., Ozhogin V.I., Rodriguez S., Colella R., Kartheuser E., Villeret M.A. Effect of isotopic composition on the lattice parameter of germanium measured by X-ray backscattering // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. 113306. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.079902
Gavva V.A., Bulanov A.D., Kut’in A.M., Plekhovich A.D., Churbanov M.F. Melting point of high-purity germanium stable isotopes // Physica B: Condensed Matter. 2018. V. 537. P. 12–14. https://doi.org/10.1016/j.physb.2018.01.056
Lipskiy V.A., Nazaryants V.O., Kotereva T.V., Bulanov A.D., Gavva V.A., Koltashev V.V., Churbanov M.F., Plotnichenko V.G. Refractive index spectral dependence, Raman spectra, and transmission spectra of high-purity 72Ge, 73Ge, 74Ge, 76Ge, and natGe single crystals // Appl. Opt. 2019. V. 58. Is. 27. P. 7489–7496. https://doi.org/10.1364/AO.58.007489
Липский В.А. Получение и оптические свойства высокочистого изотопно обогащенного германия. Дис. … канд. хим. наук. 2021. Н. Новгород. 119 с.
Мандель А.М., Ошурко В.Б., Першин С.М., Карпова Е.Е., Артёмова Д.Г. О лазере с перестраиваемой частотой на тонких полупроводниковых квантовых кольцах // ДАН. Физика, технические науки. 2021. Т. 498. С. 17–21. https://doi.org/10.31857/S2686740021030147
Verkhovskii S.V., Yakubovsky A.Y., Malkin B.Z., Sai-kin S.K., Cardona M., Trokiner A., Ozhogin V.I. Isotopic disorder in Ge single crystals probed with 73GeNMR // Physical Review B. 2003. V. 68. 104201. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.104201
Agostini M., Allardt M., Andreotti E., et al. Production, characterization and operation of 76Ge enriched BEGe detectors in GERDA // The European Physical Journal C. 2015. V. 75: 39. 22 p. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-014-3253-0
Haller E.E. Semiconductor isotope engineering // Solid State Phenomena. 1993. V. 32–33. P. 11–20. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.32-33.11
Рогалин В.Е., Ценина И.С., Каплунов И.А. Исследование влияния изотопической чистоты на оптические свойства германия // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2013. № 4–1 (183). С. 352–358.
Каплунов И.А., Рогалин В.Е., Гавалян М.Ю. Влияние примесного и изотопического состава монокристаллического германия на оптическое пропускание в области 520–1000 см–1 // Оптика и спектроскопия. 2015. Т. 118. № 2. С. 254–260. https://doi.org/10.1134/S0030400X15020083
Churbanov M.F., Gavva V.A., Bulanov A.D., Abrosimov N.V., Kozyrev E.A., Andryushchenko I.A., Lipskii V.A., Adamchik S.A., Troshin O.Yu., Lashkov A.Yu., Gusev A.V. Production of germanium stable isotopes single crystals // Cryst. Res. Technol. 2017. V. 52. № 4. P. 1700026 (6). https://doi.org/10.1002/crat.201700026
Fuchs H.D., Grein C.H., Bauer M. and Cardona M. Infrared absorption in 76Ge and natural Ge crystals: Effects of isotopic disorder on q ≠ 0 phonons // Phys. Rev. B. 1992. V. 45. P. 4065–4070. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.45.4065
Etchegoin P., Fuchs H.D., Weber J., Cardona M., Pintschovius L., Pyka N., Itoh K., Haller E.E. Phonons in isotopically disordered Ge // Phys. Rev. B. 1993. V. 48. P. 12661–12671. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.48.12661