Локальные колебания в кристаллических решетках с односвязной областью квазинепрерывного фононного спектра

Анотація

Показано, что использование классификации колебаний, принятой в методе якобиевых матриц и являющейся наиболее естественной для описания локализованных состояний, приводит к чрезвычайно быстрой сходимости функций Грина для частот, расположенных вне полосы квазинепрерывного спектра кристалла. Это позволило получить достаточно общие аналитические выражения для условий образования и характеристик локальных колебаний, обусловленных наличием легких примесных атомов в кристалличесой решетке, область квазинепрерывного фононного спектра которой односвязна. Точность определения с помощью данных выражений частот и интенсивностей локальных колебаний проиллюстрирована на примерах легких примесей замещения (изотопических и слабосвязанных) в плотноупакованных структурах (ГЦК и ГПУ), а также изолированных пар изотопических примесей в ГЦК кристаллической решетке. Полученные результаты могут, в частности, быть использованы для простого и весьма точного вычисления параметров основной решетки и дефекта по известным величинам локальных частот.