Программа курса "Кинетика неравновесных фононов (НФ) в конденсированных средах"
профессор, д.ф.-м.н. Е.Н. Хазанов

1.Введение.

2.Фононы. Акустические и оптические фононы. Дисперсия фононов. Фазовая и групповая скорость. Равновесная функция распределения. Плотность состояний. Спектральная плотность, поток энергии фононов. (Дебаевская модель).
Традиционные методы исследования фононной системы твердого тела: теплопроводность, рассеяние медленных нейтронов, распространение гиперзвуковых волн, комбинационное рассеяние света и т.д.

3.Метод "тепловых" импульсов. Неравновесные фононы. Физические процессы с "избытком" фононов. Методы генерации НФ (резистивный, оптический, процессы релаксации и рекомбинации в СТ и ДТ-переходах и т.д. Методы детектирования НФ (болометры на основе сверпроводящих металлических пленок, пороговые детекторы на основе СТ и ДТ-переходов, оптические методы детектирования НФ.

4.Фононная спектроскопия. Спектрометры на основе монокристаллов Ge и Si -перестраиваемые давлением, VSPS (vibronic sideband phonon specroscopy), спектроскопия высокого разрешения на основе ДТП, 2К-спектроскопия и т.д. Прямые измерения чисел заполнения НФ в окрестности инжектора фононов. Режимы баллистического и диффузионного остывания инжектора НФ

5.Режимы распространения НФ: баллистический, квазибаллистический, диффузионный, квазидиффузионный, режим нелокальной фононной теплопроводности (горячее пятно). Фотовозбуждение НФ в полупроводниках.

6.Эффекты каналирования фононов (фононная фокусировка). Фононный ветер. Изображение реальной анизотропии кристаллов в экспериментах с "тепловыми" импульсами.

7.Электрон - фононное взаимодействие. 2К-спектроскопия. Фононная спектроскопия низкоэнергетических (доли меВ) уровней в полупроводниках. Закон сохранения импульса в системе электроны-фононы. Акустоэлектрический эффект.

8.Распространение НФ в монокристаллах с дефектами (твердые растворы замещения). Механизмы рассеяния фононов. Исследование структурных особенностей монокристаллов,- примесей замещения, дислокаций, ДУС, упорядочения кристаллической решетки.

9.Распространение НФ в аморфных и микронеоднородных средах. Механизмы распространения НФ в керамиках и поликристаллах. Исследование механизмов рассеяния НФ на границах между зернами.

10.Распространение НФ через границу твердое тело - жидкий гелий. Тепловое сопротивление Капицы.

Литература.

  1. У.МЭЗОН Физическая акустика твердого тела. М. МИР. 1968г.Т.5

  2. ГУРЕВИЧ В.Л.. Кинетика фононных систем.М. НАУКА. 1970г. 400с.

  3. ЛЕВИНСОН И.Б. Физика фононов больших энергий. Новости ФТТ в.5 М. МИР. 1976г. 268с.;
    Нелокальная фононная теплопроводность. ЖЭТФ 1980 Т.79, в.4(10),с.1394-1407.

  4. Nonequilibrium Phonons in Nonmetallic Crystals eds. W.Eisenmergen and Kaplyanskii North. Holland. Amsterdam. 1986.
    S.Nonequilibrium Phonon Dynamics /ed. W.E. Bron NATO ASI Series B: Physics. Plenum. New York 1985. V.124.

© ИРЭ РАН   2005