Temperature Dependence of Raman-Active Modes of TlIn(0.95Se0.05)2 Single Crystals

O. O. Gomonnai; M. Ludemann; A. V. Gomonnai; I. Yu. Roman; A. G. Slivka; D. R. T. Zahn

doi:10.15407/ujpe64.2.173

Температурна залежність раманівських активних мод кристалів TlIn(0,95Se0,05)2

Автор(и)

O. O. Gomonnai Uzhhorod National University, Vlokh Institute of Physical Optics
M. Ludemann Semiconductor Physics, Chemnitz University of Technology
A. V. Gomonnai Institute of Electron Physics, Ukr. Nat. Acad. Sci., Uzhhorod National University
I. Yu. Roman Institute of Electron Physics, Ukr. Nat. Acad. Sci.
A. G. Slivka Uzhhorod National University
D. R. T. Zahn Semiconductor Physics, Chemnitz University of Technology

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe64.2.173

Ключові слова:

Анотація

Дослiджено неполяризованi спектри раманiвського розсiювання свiтла монокристалiв TlIn(S_0,95Se_0,05)₂ в дiапазонi частот 16–340 cm⁻¹ в температурному iнтервалi 30 K ≤ T ≤ 293 K. Проведено апроксимацiю експериментальних спектрiв суперпозицiєю лоренцових контурiв i визначено температурнi залежностi напiвширин, iнтенсивностей та частот оптичних мод. Показано, що деякi особливостi температурних залежностей пов’язанi з iснуванням фазових переходiв у дослiджуваних об’єктах.

Посилання

K.R. Allakhverdiev, T.G. Mamedov, B. Akmoglu, S.S. Ellialtioglu. Phase transitions in ternary layered A3B3C62 group ferroelectric semiconductors. Tr. J. Phys. 18, 1 (1994).

A.M. Panich. Electronic properties and phase transitions in low-dimensional semiconductors (Topical Review). J. Phys.: Condens. Matter 28, 293202/1 (2008).

I. Martynyuk-Lototska, I. Trach, O. Kokhan, R. Vlokh. Efficient acousto-optic crystal, TlInS2: Acoustic and elastic anisotropy. Appl. Opt. 56, 3179 (2017). https://doi.org/10.1364/AO.56.003179

A. Say, I. Martynyuk-Lototska, D. Adamenko, A. Pogodin, O. Kokhan, R. Vlokh. Thermal expansion anisotropy of B-TlInS2 crystals in the course of phase transitions. Phase Transitions 91, 1 (2017). https://doi.org/10.1080/01411594.2017.1341983

K.R. Allakhverdiev, T.G. Mamedov, G.I. Peresada, E.G. Ponatovski, Ya.N. Sharifov. Phase diagrams of layered semiconductors TlInS2, TlGaS2, and TlGaSe2 under hydrostatic pressures up to 1.2 GPa. Sov. Phys. Solid State 27, 568 (1985).

O.O. Gomonnai, P.P. Guranich, M.Y. Rigan, I.Y. Roman, A.G. Slivka. Effect of hydrostatic pressure on phase transitions in ferroelectric TlInS2. High Press. Research. 28, 615 (2008). https://doi.org/10.1080/08957950802576431

O.O. Gomonnai, R.R. Rosul, P.P. Guranich, A.G. Slivka, I.Y. Roman, M.Y. Rigan. Optical properties of TlInS2 layered crystal under pressure. High Press. Research. 32, 39 (2012). https://doi.org/10.1080/08957959.2011.635144

P.P. Guranich, R.R. Rosul, O.O. Gomonnai, A.G. Slivka, I.Y. Roman, A.V. Gomonnai. Ferroelastisity of TlInS2 crystal. Solid State Commun. 184, 21 (2014). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2013.12.034

A.U. Sheleg, V.G. Hurtavy, V.V. Shautsova, V.A. Aliev. X-ray diffraction study of the crystallographic characteristics of TlInSxSe2?x solid solutions. Crystall. Rep. 59, 186 (2014). https://doi.org/10.1134/S1063774514020229

N.M. Gasanly. Composition dependence of lattice parameters and band gap energies of tallium based layered mixed crystals. Indian J. Phys. 89, 657 (2015). https://doi.org/10.1007/s12648-014-0636-x

M.Yu. Seyidov, R.A. Suleymanov, F. Salehli. Origin of structural instability in TlInS2(1?x)Se2x solid solutions. Phys. Scripta 84, 015601 (2011). https://doi.org/10.1088/0031-8949/84/01/015601

A.U. Sheleg, V.G. Hurtavy, V.V. Shautsova, V.A. Aliev. Dielectric properties and phase transitions in crystals of TlInSxSe2?x solid solutions. Phys. Solid State 54, 622 (2012). https://doi.org/10.1134/S1063783412030298

R.R. Rosul, P.P. Guranich, O.O. Gomonnai, A.G. Slivka, M.Yu. Rigan, V.M. Rubish, O.G. Guranich, A.V. Gomonnai. Dielectric properties of TlIn(S1?xSex)2 polycrystals near phase transitions. Semicond. Phys., Quant. Electr. and Optoelectr. 15, 35 (2012).

N.A. Bakhyshov, N.M. Gasanly, B.M. Yavadov, V.I. Tagirov, Sh.M. Efendiev. Mixed one- and two-mode behaviour of optical phonons in TlGaS2xSe2(1?x) and TlInS2xSe2(1?x) layer solid solutions. Phys. Status Solidi B 91, K1 (1979). https://doi.org/10.1002/pssb.2220910145

A.V. Gomonnai, I. Petryshynets, Yu.M. Azhniuk, O.O. Gomonnai, I.Yu. Roman, I.I. Turok, A.M. Solomon, R.R. Rosul, D.R.T. Zahn. Growth and characterisation of sulphur-rich TlIn(S1?xSex)2 single crystals. J. Cryst. Growth 367, 35 (2013). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2013.01.008

I.Guler,N.M.Gasanly.Raman scattering inTlInS2xSe2(1?x) layered mixed crystals (0.25?x?1): Compositional dependence of the mode frequencies and line widths. Physica B: Condensed Matter 406, 3374 (2011). https://doi.org/10.1016/j.physb.2011.05.052

I. Guler, N.M. Gasanly. Compositional dependence of Raman-active mode frequencies and line widths in TlInS2xSe2(1?x) mixed crystals. Appl. Surf. Science 318, 113 (2014). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.01.131

O.O. Gomonnai, M. Ludemann, A.V. Gomonnai, I.Yu. Roman, A.G. Slivka, D.R.T. Zahn. Low-temperature Raman studies of sulfur-rich TlIn(S1?xSex)2 single crystals. Vibrational Spectroscopy 97, 114 (2018). https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2018.05.007

N.M. Gasanly, B.N. Mavrin, K.E. Sterin, V.I. Tagirov, Z.D. Khalafov. Raman study of layer TlGaS2, B-TlInS2 and TlGaSe2 single crystals. Phys. Status Solidi B 86, K49 (1978). https://doi.org/10.1002/pssb.2220860162

W. Henkel, H.D. Hochheimer, C. Carlone, A. Werner, V. Ves, H.V. Schnering. High-pressure Raman study of the ternary chalcogenides TlGaS2, TlGaSe2, TlInS2, and TlInSe2. Phys. Rev. B 26, 3211 (1982). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.26.3211

N.M. Gasanly, A.F. Goncharov, N.N. Melnik, A.S. Ragimov, V.I. Tagirov. Optical phonons and structure of TlGaS2, TlGaSe2, and TlInS2 layer single crystals. Phys. Status Solidi B 116, 427 (1983). https://doi.org/10.1002/pssb.2221160204

M. Isik, N.M. Gasanly, F. Korkmaz. Multiphonon absorption processes in layered structured TlGaS2, TlInS2 and TlGaSe2 single crystals. Phys. B: Cond. Matter 421, 50 (2013). https://doi.org/10.1016/j.physb.2013.03.046

V.M. Burlakov, A.P. Ryabov, M.P. Yakheev, E.A. Vinogradov, N.N. Melnik, N.M. Gasanly. Raman spectroscopy of soft and rigid modes in ferroelectric TlInS2. Phys. Status Solidi B 153, 727 (1989). https://doi.org/10.1002/pssb.2221530232

K.R. Allakhverdiev, S.S. Babaev, M.M. Tagiev, M.M. Shirinov. Low temperature IR and Raman scaterring of TlInS2 layered crystal. Phys. Status Solidi B 152, 317 (1989). https://doi.org/10.1002/pssb.2221520135

N.S. Yuksek, N.M. Gasanly, A. Aydinli. Angarmonic line shift of the optical Raman modes in TlInS2 layered crystals. J. Raman Spectrosc. 35, 55 (2004). https://doi.org/10.1002/jrs.1083

R. Paucar, K. Harada, R. Matsumoto, K. Wakita, Y.G. Shim, O. Alekperov, N. Mamedov. Phase transition and Raman-active modes in TlInS2. Phys. Status Solidi C 10, 1132 (2013). https://doi.org/10.1002/pssc.201200868

R. Paucar, Y.G. Shim, K.Wakita, O. Alekperov, N. Mamedov. Temperature dependence of low-frequency optical phonons in TlInS2. Phys. Status Solidi C 12, 826 (2015). https://doi.org/10.1002/pssc.201400350

R. Paucar, Y.G. Shim, K.O. Mimura, K. Wakita, O. Alekperov, N. Mamedov. Temperature dependence of low-frequency polarized Raman scattering spectra in TlInS2. Phys. Status Solidi C 14, 1600214 (2017).

Sh. Nurov, V.M. Burlakov, E.A. Vinogradov, N.M. Gasanly, B.M. Dzhavadov. Vibrational spectra of TlInS2, TlIn0.95Ga0.05S2, TlIn(S0.8Se0.2)2 crystals in the vicinity of phase transitions. Phys. Status Solidi B 137, 21 (1986). https://doi.org/10.1002/pssb.2221370103

S.M. Cho, H.M. Jang. Softening and mode crossing of the lowest-frequency A1 (transverse-optical) phonon in single-crystal PbTiO3. Appl. Phys. Lett. 76, 314 (2000). https://doi.org/10.1063/1.126563

N.M. Gasanly, H. Ozkan, A. Aydinli, I. Yilmaz. Temperature dependence of the Raman active phonon frequencies in indium sulfide. Sol. State Commun. 110, 231 (1999). https://doi.org/10.1016/S0038-1098(99)00062-9

O.O. Gomonnai, O. Gordan, P.P. Guranich, A.G. Slivka, A.V. Gomonnai, D.R.T. Zahn. Temperature-dependent dielectric functions and interband critical points of sulfurrich TlIn(S1?xSex)2 layered solid solution crystals. Appl. Surf. Science 424, 383 (2017). https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.01.228

Downloads

PDF (English)

Опубліковано

2019-02-21

Як цитувати

Gomonnai, O. O., Ludemann, M., Gomonnai, A. V., Roman, I. Y., Slivka, A. G., & Zahn, D. R. T. (2019). Температурна залежність раманівських активних мод кристалів TlIn(0,95Se0,05)2. Український фізичний журнал, 64(2), 173. https://doi.org/10.15407/ujpe64.2.173

Завантажити посилання

Номер

Том 64 № 2 (2019)

Розділ

Напівпровідники і діелектрики

Ліцензія

Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна

Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:

1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.

2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.

3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.

4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.

5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.

6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.