Отзыв оппонента Клименко О.А. (1104447)
Текст из файла
В диссертационный совет Д 501.001.67ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТАкандидата физико-математических наук, старшего научного сотрудникаОтделения физики твердого тела Физического института имени П.Н. Лебедева РАН Клименко Олега Александровича на диссертационную работу ЧУЧУПАЛА Сергея Вячеславовича «Поглощение волн терагерцовогодиапазона в нелинейно-оптических кристаллах ZnGeP2», представленную на соискание учѐной степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.03 — радиофизика.Диссертационная работа Чучупала С.В.
посвящена экспериментальному исследованию механизмов поглощения излучения терагерцового (ТГц) диапазона частот в полупроводниковых нелинейно-оптических кристаллах дифосфида цинка-германия ZnGeP2.Интерес к кристаллам ZnGeP2 обусловлен возможностью генерации в них ТГц излученияна разностной частоте при накачке лазерным излучением инфракрасного (ИК) или оптического диапазонов.
Помимо выраженных нелинейно-оптических свойств кристаллыZnGeP2 обладают также высоким порогом оптического пробоя, хорошей теплопроводностью, механической прочностью и другими характеристиками, делающими данный материал весьма перспективным для создания на его основе источников ТГц излучения. Однако существующий на данный момент дефицит информации о диэлектрических параметрахмонокристаллов ZnGeP2, определяющих поглощение излучения в ТГц-диапазоне, затрудняет практическое применение данного материала. В связи с этим, актуальность тематики диссертации не вызывает сомнений.В качестве основных экспериментальных методов исследования были выбраныФурье- и ЛОВ-спектроскопия (ЛОВ – лампа обратной волны). В работе представлены полученные на Фурье-спектрометре «Bruker IFS-113v» спектры отражения и пропусканияизлучения кристаллом ZnGeP2 в диапазоне 30 – 5000 см-1 при комнатной температуре,спектры пропускания в диапазоне 40 – 300 см-1 в интервале температур 10 – 300 К и полученные на оригинальном ЛОВ-спектрометре «Эпсилон» спектры пропускания излучения вдиапазоне 5 – 32 см-1 в интервале температур 10 – 300 К.
Проведенный в работе анализэкспериментальных данных с использованием различных теоретических моделей взаимодействия фононов и свободных электронов с электромагнитным излучением позволил определить вклады однофононных и многофононных механизмов и влияние электроновпроводимости на поглощение ТГц излучения в кристалле ZnGeP2. Кроме того, на основе1экспериментальных данных автором были получены частотные зависимости динамической проводимости, действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости,коэффициента поглощения монокристалла ZnGeP2 в ТГц диапазоне частот.Интересной и практически значимой особенностью данной работы является исследование влияния облучения кристалла ZnGeP2 быстрыми электронами на поглощение ТГцизлучения, поскольку облучение электронами при определенных параметрах (энергияэлектронов 4 МэВ, доза 1,8·1017 см-2) уменьшает поглощение лазерного излучения ИКдиапазона и более чем на порядок снижает величину проводимости в кристаллах ZnGeP2.Наиболее важными новыми результатами, полученными автором, представляются следующие:1.
Впервые проведено методами ТГц- и ИК-спектроскопии экспериментальное исследование механизмов поглощения электромагнитных волн ТГц диапазона вкристалле ZnGeP2. Получены спектры пропускания и отражения монокристаллаZnGeP2, необлученного и облучѐнного электронами с энергией 4 МэВ и дозой1,8·1017 см-2, в диапазоне частот 5 – 5 000 см-1 и в интервале температур 10 –300 К.2.
В результате анализа экспериментальных данных установлено, что поглощениеэлектромагнитных волн монокристаллом ZnGeP2 в диапазоне частот 5 – 350 см-1формируется однофононными и двухфононными разностными процессами. Приэтом влияние свободных носителей на поглощение излучения в ТГц диапазонепренебрежимо мало.3. Обнаружено, что облучение кристалла ZnGeP2 электронами с энергией 4 МэВ идозой 1,8·1017 см-2 не оказывает существенного влияния на поглощение кристаллом излучения ТГц диапазона и приводит к уменьшению коэффициента оптического преломления материала в данном диапазоне частот на ~1,6% (диэлектрической проницаемости на ~3%).4.
Показано, что эффективное снижение поглощения излучения ТГц диапазонапроисходит при охлаждении образца до температуры 80 – 100 К. При дальнейшем снижении температуры остаточное поглощение не изменяется.Практическая значимость диссертационной работы вполне очевидна, посколькуполученные результатыпослужатосновойдлярасчѐта параметров нелинейно-оптического кристалла ZnGeP2, необходимых для создания источников ТГц-излучения.По диссертации имеются следующие замечания:1. При комплексном анализе полученных на ЛОВ- и Фурье-спектрометрах данныхпоглощения и пропускания излучения кристаллами ZnGeP2 автор использует2программную среду WASF, в которой на основе различных теоретических моделей производятся расчеты частотных зависимостей основных величин: пропускания, отражения, мнимой и действительной частей диэлектрической проницаемости, поглощения, динамической проводимости. При этом из текста не понятно, как определяются число и параметры модельных осцилляторов (частота, поглощение, диэлектрический вклад), играющие ключевую роль при расчетах.2.
В разделе 2.6, анализируя результатов измерений на ЛОВ-спектрометре при различных температурах образца, автор объясняет частотный сдвиг интерференционной картины в спектре пропускания (рисунок 32) изменением диэлектрической проницаемости кристалла. Хотя подобный сдвиг может быть связан с изменением линейных размеров образца вследствие охлаждения, в диссертационной работе это не обсуждается.3. Для определения суммарного диэлектрического вклада фононных резонансовавтор анализирует изменение с температурой интерференционной картины вспектре пропускания в области низких частот (5 – 30 см-1), поскольку частотывсех резонансов находятся выше этой области. Подобная интерференционнаякартина в спектрах пропускания наблюдается и в более высокочастотных областях (например, 150 – 180 см-1).
Было бы интересно провести аналогичный анализв этих областях и сопоставить его результаты с данными таблиц 1 и 2, посколькунекоторые из фононных резонансов, перечисленных в таблицах 1 и 2, находятсяниже по частоте и не дают вклада в высокочастотную диэлектрическую проницаемость.4. Несмотря на значительный объем данных Фурье-спектроскопии, в работе неприводится ни одной интерферограммы Фурье, являющейся первичным результатом измерений по отношению к спектрам.5.
Отсутствуют данные по разрешению ЛОВ- и Фурье-спектрометров.Сделанные замечания не снижают высокой оценки представленной диссертации иполученных в ней результатов. Научные положения, выносимые на защиту, являются новыми и оригинальными, а все основные выводы обоснованными и достоверными.Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием достаточно совершенных современных экспериментальных методик, тщательным анализом полученныхрезультатов и сопоставлением с известными литературными данными. В целом, представленная к защите диссертация выполнена на высоком научном уровне.
Изложенные в нейрезультаты прошли апробацию на 6 всероссийских и международных конференциях. Основные результаты опубликованы в 4 статьях в рецензируемых научных журналах, реко3.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
