Соискатель физико-технического факультета Ферганского государственного университета
Алиев Ибратжон Хатамович
Студент 2 курса факультета математики-информатики Ферганского государственного университета
Каримов Боходир Хошимович
Кандидат физико-математических наук, физико-технического факультета Ферганского государственного университета
Ферганский государственный университет, Фергана, Узбекистан
Аннотация. В настоящей работе обнаружен и исследованы пространственно-осциллирующей фотовольтаический ток (ПОФТ) в направлении [100] в сегнетоэлектрике SbSJ при освещении поляризованным светом в направлении [010] и образованию от оптической зависимости в [001] направлении структуры пространственного осциллирующего фотовольтаического тока J
. Обсуждены некоторые экспериментальные и физические основы пространственно осциллирующего фотовольтаического тока.
Ключевые слова: сегнетоэлектрик, поляризация, оптически-активный кристалл, пространственно-осциллирующий фотовольтаический ток, тензор 3-ранга.
Annotation. In this paper, the spatially oscillating photovoltaic current (POFT) in the direction [100] in the SbSJ ferroelectric is detected and investigated when illuminated with polarized light in the direction [010] and the formation of the structure of the spatial oscillating photovoltaic current Jx from the optical dependence in the direction [001]. Some experimental and physical bases of spatially oscillating photovoltaic current are discussed.
Keywords: ferroelectric, polarization, optically active crystal, spatially oscillating photovoltaic current, rank 3 tensor.
В последние годы стало ясно, что в термодинамических неравновесных условиях возможны токи иной природы, обусловленные отсутствием среды центра симметрии. Важнейшим этого класса эффекта является аномальный фотовольтаический эффект (АФ эффект).
АФ эффект заключается в том, что при равномерном освещении короткозамкнутого сегнетоэлектрика через него протекает стационарный ток, который в [1,2] был назван фотовольтаическим. Было показано, что именно фотовольтаический ток приводит к аномальному фотовольтаическому эффекту (АФ эффект) в сегнетоэлектрике.
Аномальный фотовольтаический эффект, обнаруженный для сегнетоэлектриков впервые в [1,2] является частным случаем более общего АФ эффекта, описываемого для кристаллов без центра симметрии тензором третьего ранга ?
[3].
Согласно (1), при равномерном освещении линейно поляризованным светом однородного кристаллов без центра симметрии (сегнето или пъезо-электрического кристалла) в нем возникает фотовольтаический ток J
, знак и величина которого зависят от ориентации вектора поляризации света с проекциями E
E
.
Компоненты тензора ?
отличны от нуля для 20 ацентричных групп симметрии. Если электроды кристалла разомкнуть, то фотовольтаический ток J
генерирует фотонапряжения
где ?
и ?
соответственно темновая и фотопроводимость, lрасстояние между электродами. Генерируемое фотонапряжения порядка 10
—10
В, превышающее, таким образом, величину ширины запрещенной зоны E
на два – четыре порядка.
В соответствии с (1) и симметрией точечной группы кристалла можно написать выражения для фотовольтаического тока J
. Сравнение экспериментальной угловой зависимости J
(?) с (1) позволяет определить фотовольтаический тензор a
или фотовольтаический коэффициент
a* – коэффициент поглощения света.
Как показал Белиничер [4], в зависимости от формы оптической индикатрисы и направления распространения плоско поляризованного света в кристалле могут существовать направления, для которых фотовольтаический ток (1) является пространственно осциллирующим. В этом случае:
где n
, n
– показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, E
и E
– проекции вектора поляризации света на оптические оси кристалла,
В этом случае фотовольтаический ток (2) осциллирует в кристалле с периодом
Как указывалось в [4] и как видно из (2) пространственно осциллирующий фотовольтаический ток (ПОФТ) может экспериментально наблюдаться в условиях сильного поглощения света.
где ?
– коэффициент поглощения.
1. ПРОСТРАНСТВЕННО ОСЦИЛИРУЮЩИЙ ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ ТОК В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКЕ SbSi
В настоящей работе обнаружен и исследован пространственно-осциллирующей фотовольтаический ток (ПОФТ) в направлении [100] в сегнетоэлектрике SbSI при освещении поляризованным светом в направлении [010].
Сульфоиодид сурьмы (SbSI) принадлежит к классу халькогенидов металлов пятой группы A
B
C
, где A-Sb; Bi; B-S, Se, Te; C-CL, Br, I. Кристаллы SbSI и SbSI
Br