Вышедшие номера
Исследование структурных и оптических характеристик халькогенидных сплавов на основе теллура методами инфракрасной и рамановской спектроскопии
грантов нет
Рыжов В.А.1, Казакова Л.П.1,2, Гарибова С.Н.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия
3Институт физики Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан
Email: v.ryzhov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 12 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 24 декабря 2025 г.
Принята к печати: 24 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 20 февраля 2026 г.

Инфракрасный и рамановский спектры поликристаллических и стеклообразных материалов системы германий-сурьма-теллур (GST) составов Ge20Sb20.5Te51, Ge15Sb15Te70 и Ge14Sb29Te57 были измерены в спектральном диапазоне 20-250 cm-1 при комнатной температуре, а также проанализированы на основе теоретических расчетов и литературных данных. Сочетание дальней инфракрасной и рамановской спектроскопии используется для идентификации колебательных мод, а также изменений структуры в расположении атомов халькогенидных полупроводников при фазовом переходе "аморфное состояние-кристалл". Сделанные отнесения и выявленные различия в спектрах аморфных и кристаллических образцов позволяют предположить вероятный молекулярный механизм обратимых аморфно-кристаллических превращений в изученных фазопеременных материалах. Ключевые слова: халькогенидные полупроводники, локальная структура, фононы и Бозе-пик, ориентационный фазовый переход, far-infrared и Раман-спектроскопия.
  1. T. Ohta, S.R. Ovshinsky. In: Photo-induced Metastability in Amorphous Semiconductors / Ed. A.V. Kolobov. Berlin, Wiley-VCH (2003). Ch. 18
  2. A.V. Kolobov, J. Tominaga. Chalcogenides: Metastability and Phase Change Phenomena. Berlin, Springer-Verlag (2012)
  3. F.C. Mocanu, K. Konstantinou, T.H. Lee, N. Bernstein, V.L. Deringer, G. Csanyi, S.R. Elliott. J. Phys. Chem. B 122, 38, 8998 (2018)
  4. D. Lencer, M. Salinga, M. Wuttig. Adv. Mater. 23, 18, 2030 (2011)
  5. A.V. Kolobov, P. Fons, A.I. Frenkel, A.L. Ankudinov, J. Tominaga, T. Uruga. Nature Mater. 3, 10, 703 (2004)
  6. D.A. Baker, M.A. Paesler, G. Lucovsky, S.C. Agarwal, P.C. Taylor. Рhys. Rev. Lett. 96, 25, 255501 (2006)
  7. S. Kohara, K. Kato, S. Kimura, H. Tanaka, T. Usuki, K. Suzuya, H. Tanaka, Y. Moritomo, T. Matsunaga, N. Yamada, Y. Tanaka, H. Suematsu, M. Takata. Appl. Phys. Lett. 89, 20, 201910 (2006)
  8. S. Caravati, M. Bernasconi, T.D. Kuhne, M. Krack, M. Parrinello. Appl. Phys. Lett. 91, 17, 171906 (2007)
  9. J. Akola, R.O. Jones. Phys. Rev. B 76, 23, 235201 (2007)
  10. R. Mazzarello, S. Caravati, S. Angioletti-Uberti, M. Bernasconi, M. Parrinello. Phys. Rev. Lett. 104, 8, 085503 (2010)
  11. K. Shportko, S. Kremers, M. Woda, D. Lencer, J. Robertson, M. Wuttig. Nature Mater. 7, 8, 653 (2008)
  12. M. Wuttig, D. Lusebrink, D. Wamwangi, W. Welnic, M. Gilleben, R. Dronskowski. Nature Mater. 6, 2, 122 (2007)
  13. J.Y. Raty, V. Godlevsky, P. Ghosez, C. Bichara, J.P. Gaspard, J.R. Chelikowsky. Phys. Rev. Lett. 85, 9, 1950 (2000)
  14. K.V. Shportko, E.F. Venger. Nanoscale Res. Lett. 10, 1, 33 (2015)
  15. V. Bragaglia, K. Holldack, J.E. Boschker, F. Arciprete, E. Zallo, T. Flissikowski, R. Calarco. Sci. Rep. 6, 1, 28560 (2016)
  16. K.S. Andrikopoulos, S.N. Yannopoulos, G.A. Voyiatzis, A.V. Kolobov, M. Ribes, J.J. Tominaga. J. Phys.: Condens. Matter 18, 3, 965 (2006)
  17. K.D. Moller, W.G. Rothshild. Far Infrared Spectroscopy. Wiley-Interscience, N.Y. (1971)
  18. В.С. Либов, Т.С. Перова. Низкочастотная спектроскопия межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах. Труды ГОИ 81, 215, 3 (1992)
  19. V.B. Voloshinov, N. Gupta, L.A. Kulakova, V.S. Khorkin, B.T. Melekh, G.A. Knyazev. J. Opt. 18, 2, 025402 (2016)
  20. А. Фельц. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела. Мир, М. (1986). [A. Feltz. Amorphe und glasartige anorganische Festkorper. De Gruyter, Berlin/Boston (1983).]
  21. H. Stammreich, R. Forneris, Y. Tavares. J. Chem. Phys. 25, 3, 580 (1956)
  22. M.L. Delwaulle. Comptes Rendus Acad. Sci. 238, 1, 84 (1954)
  23. В.А. Рыжов, Б.Т. Мелех. ФТП 52, 2, 221 (2018). [V.A. Ryzhov, B.T. Melekh. Semiconductord 52, 2, 209 (2018).]
  24. W.Z. Kiefer. Z. Naturforsch. 25a, 1101 (1970)
  25. P. Nvemec, V. Nazabal, A. Moreac, J. Gutwirth, L. Benevs, M. Frumar. Mater. Chem. Phys. 136, 2-3, 935 (2012)
  26. S. Kozyukhin, M. Veres, H.P. Nguyen, A. Ingram, V. Kudoyarova. Phys. Procedia 44, 82 (2013)
  27. K. Shportko, L. Revutska, O. Paiuk, J. Baran, A. Stronski, A. Gubanova, E. Venger. Opt. Mater. 73, 489 (2017)
  28. B. Liu, Z. Song, T. Zhang, S. Feng, B. Chen. Chinese Phys. 13, 11, 1947 (2004)
  29. E. Cho, S. Yoon, H.R. Yoon, W. Jo. J. Korean Phys. Soc. 48, 6, 1616 (2006)
  30. G.C. Sosso, S. Caravati, R. Mazzarello, M. Bernasconi. Phys. Rev. B 83, 13, 134201 (2011)
  31. S.A. Kozyukhin, V.H. Kudoyarova, H.P. Nguyen, A. Smirnov, V. Lebedev. Physica Status Solidi C 8, 9, 2688 (2011)
  32. G. Bulai, O. Pompilian, S. Gurlui, P. Nemec, V. Nazabal, N. Cimpoesu, B. Chazallon, C. Focsa. Nanomaterials (Basel) 9, 5, 676 (2019). doi: 10.3390/nano9050676
  33. J. Tominaga, N. Atoda. Jpn. J. Appl. Phys. 38, 3B, L322 (1999)
  34. M. Upadhyay, S. Murugavel, M. Anbarasu, T.R. Ravindran. J. Appl. Phys. 110, 8, 083711 (2011)
  35. P. Grosse, W. Richter. In: Landolt-B\:ornstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, v. 17 / Ed. O. Madelung. Springer, Berlin (1983)
  36. M. Naftaly, E.R. Miles. J. Non-Cryst. Solids 351, 40-42, 3341 (2005)
  37. G.P. Johari. J. Non-Cryst. Solids 307-310, 114 (2002)
  38. J. Baran, N.A. Davydova, A.J. Pietraszko. Mol. Struct. 744-747, 301 (2005)
  39. A.V. Kolobov, M. Krbal, P. Fons, J. Tominaga, T. Uruga. Nature Chem. 3, 4, 311 (2011)
  40. G.P. Johari. J. Non-Cryst. Solids 307-310, 317 (2002).