Все науки. №6, 2022. Международный научный журнал. Ибратжон Хатамович Алиев

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ 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 α_ijk [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_i, знак и величина которого зависят от ориентации вектора поляризации света с проекциями E_j, E_k^*.

      Компоненты тензора α_ijk отличны от нуля для 20 ацентричных групп симметрии. Если электроды кристалла разомкнуть, то фотовольтаический ток J_i генерирует фотонапряжения

      где σ_t и σ_f соответственно темновая и фотопроводимость, lрасстояние между электродами. Генерируемое фотонапряжения порядка 10³—10⁵ В, превышающее, таким образом, величину ширины запрещенной зоны E_g на два – четыре порядка.

      В соответствии с (1) и симметрией точечной группы кристалла можно написать выражения для фотовольтаического тока J_i. Сравнение экспериментальной угловой зависимости J_i (β) с (1) позволяет определить фотовольтаический тензор a_ijk 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_e, n₀ – показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, E_e и E₀^* – проекции вектора поляризации света на оптические оси кристалла,

      В этом случае фотовольтаический ток (2) осциллирует в кристалле с периодом

СКАЧАТЬ