基于远红外太赫兹光谱的过渡金属和钛酸盐材料性质研究
近来，太赫兹技术成为了一个相当引入关注的研究领域。太赫兹技术的研究已经涉及到了材料，物理，化学，医学，生物，成像等各个领域。人们对太赫兹技术的兴趣正是因为它具有如此广泛的潜在应用价值。特别，应用太赫兹技术对材料性质的研究可以说开辟了一个新兴的研究材料的途径，人们可以利用它对材料在低频范围内的一些性质进行详细的研究，而这是过去用其它方法难以实现的。本论文利用太赫兹时域谱的透射测量方法，首次研究并讨论了过渡金属锆的化合物、钛酸盐等不同材料在太赫兹波段的光学与物理性质。
在0.2到2.0THz波段内，利用太赫兹时域谱测量研究了过渡金属Zr的化合物的光学特性和介电响应性质。利用Drude-Lorentz模型，对Zr的化合物的THz时域光谱测量的实验结果给出了很好的理论分析。对不同Zr的化合物的研究首次观察到了吸收的蓝移特性，研究结果揭示出其中负离子的变换导致了蓝移性质的发生。
相似的研究被应用到钙钛矿型钛酸盐中。利用太赫兹时域谱，在0.2到1.5THz波段内，本论文的研究得到了钙钛矿型钛酸盐材料的吸收系数，折射率，复介电响应函数等。利用有效介质模型，对钛酸盐的THz时域光谱测量的实验结果给出了理论分析。结合拉曼散射实验，研究结果指出了钛酸锶的光吸收响应是由于在2.7THz处的横向光学声子的振动引起的，而钛酸钡的光吸收响应是由于在5.35THz和5.1THz处的横向光学声子和纵向光学声子的振动共同引起的。
此外，本论文还从理论上讨论了在巨磁阻材料La0.7Ca0.3MnO3的磁光Kerr效应。利用Drude模型，讨论了低温条件下La0.7Ca0.3MnO3在不同外加磁场和不同温度时Kerr转角和Kerr椭圆偏转角的变化情况。发现极大Kerr转角的出现与材料的等离体频率有着密切的关系，通常发生在等离子频率附近。
- 作者：
- 万帆
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 粒子物理与原子核物理
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2008年
- 导师姓名：
- 朱志远
- 中图分类号：
- TG115.33；TM223
- 关键词：
- 太赫兹时域光谱；过渡金属；钛酸盐材料；物理性质；磁光Kerr效应
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