Photoinduced dynamics and femtosecond excitation of phonon modes in ferroelectric semiconductor Sn2P2S6

Brekhov, Kirill; Grishunin, K. A.; Afanas’ev, D. V.; Semin, Sergey; Sherstyuk, N. É.; Китаева, Г. Х.; Мишина, Е. Д.; Rasing, T.H.M.; Kimel, A.V.

doi:10.1134/s0021364015180034

Cited by 21 publications

(12 citation statements)

References 33 publications

(37 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Attempts at all‐optical switching of the order parameter in ferroics have been presented in a number of publications. [ 5–7 ] For magnetic materials, it was shown that ultrafast all‐optical switching of magnetization is possible using femtosecond laser pulses. [ 7 ] At the same time, a similar ultrafast control of the ferroelectric order parameter has not yet been achieved.…”

Section: Figurementioning

confidence: 99%

Transient Polarization Reversal using an Intense THz Pulse in Silicon‐Doped Lead Germanate

Bilyk

Мишина

Sherstyuk

et al. 2020

Physica Rapid Research Ltrs

View full text Add to dashboard Cite

The processes of dynamic polarization switching induced by the strong electric field of a nearly single‐cycle terahertz (THz) pulse are studied in a classical ferroelectric silicon‐doped lead germanate single crystal, Pb5(Ge0.74Si0.26)3O11, in THz pump–second‐harmonic‐generation (SHG) probe geometry depending on the pulse electric field strength (0.05–15.6 MV cm−1). Since the pump parameters correspond to the region of phonon excitations for a given material, THz‐induced polarization is explained by a dynamic change in the ferroelectric order parameter. Numerical solutions of the Landau–Khalatnikov equation using the thermodynamic potential constants for this material show that the effect of powerful THz pulses leads to polarization modulations and a strong nonlinear response, and is in good agreement with the experimental results. Oscillations of the nonlinear optical response after the end of the THz pulse are found, which can be associated with the excitation of the phonon mode in the crystal.

show abstract

Section: Figurementioning

confidence: 99%

Transient Polarization Reversal using an Intense THz Pulse in Silicon‐Doped Lead Germanate

Bilyk

Мишина

Sherstyuk

et al. 2020

Physica Rapid Research Ltrs

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Ранее нами было установлено, что в этом материале время термализации τ 1 = 1.62 ± 0.03 ps [13]. С учетом этого в данной работе было установлено, что характерное время рекомбинации электронов из зоны проводимости в валентную зону τ 2 ∼ 620 ps.…”

Section: фотоиндуцированная динамика генерации второй оптической гармunclassified

“…Ранее [13] нами была продемонстрирована возмож-ность возбуждения мягкой фононной моды в кристал-ле сегнетоэлектрика-полупроводника Sn 2 P 2 S 6 (SPS) под действием фемтосекундного лазерного импульса. Это может свидетельствовать о возможности влияния света на сегнетоэлектрический параметр порядка и, по ана-логии с магнитными материалами, может стать первым шагом на пути к полному оптическому переключению сегнетоэлектрической поляризации.…”

Section: Introductionunclassified

Генерация второй оптической гармоники и ее фотоиндуцированная динамика в сегнетоэлектрике-полупроводнике Sn-=SUB=-2-=/SUB=-P-=SUB=-2-=/SUB=-S-=SUB=-6-=/SUB=-

Брехов¹,

Гришунин²,

Afanas’ev

et al. 2018

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Методом оптической накачки-зондирования исследована сверхбыстрая динамика нелинейно-оптического отклика кристалла сегнетоэлектрика-полупроводника Sn 2 P 2 S 6 , возбуждаемая с помощью фемтосекундного лазерного импульса. Показано, что под воздействием фемтосекундных импульсов в образце происходит изменение генерации второй оптической гармоники, что может быть связано с экранировкой существующей электрической поляризации.Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (грант 14.Z50.31.0034, госзадание 3.7500.2017/9.10).DOI: 10.21883/FTT.2018.01.45285.179 ВведениеНа пути к полному оптическому переключению намаг-ниченности в магнитоупорядоченных средах был прой-ден длинный путь. Первые исследования, посвященные этой тематике, показали, что возбуждение лазерным импульсом длительностью 60 fs разрушает магнитный порядок металлической пленки ферромагнитного никеля на временах порядка 1 ps [1]. После этого была про-демонстрирована возможность возбуждения светом ко-лебаний спинов на частоте магнитного резонанса [2][3][4]. И хотя изначально амплитуды этих колебаний не превы-шали нескольких градусов, в дальнейшем было показано, что вблизи фазового перехода эти амплитуды могут быть заметно усилены [5]. В работах [6] и [7] была продемон-стрирована возможность переориентации спинов на 90 и 180• соответственно под действием фемтосекундного лазерного импульса. С учетом этих результатов была показана возможность оптической записи информации с помощью короткого лазерного импульса и за предельно короткое время [8]. Наконец, в работах [9-11] была продемонстрирована возможность записи информации путем воздействия фемтосекундных лазерных импульсов на магнитный носитель.Важно отметить, что, несмотря на очевидные ана-логии между магнитоупорядоченными и сегнетоэлек-трическими материалами, возможность сверхбыстрого переключения параметра порядка в сегнетоэлектриках изучена крайне мало и продолжает оставаться актуаль-ной задачей, решение которой позволит создать новые более эффективные устройства сегнетоэлектрической памяти [12].Ранее [13] нами была продемонстрирована возмож-ность возбуждения мягкой фононной моды в кристал-ле сегнетоэлектрика-полупроводника Sn 2 P 2 S 6 (SPS) под действием фемтосекундного лазерного импульса. Это может свидетельствовать о возможности влияния света на сегнетоэлектрический параметр порядка и, по ана-логии с магнитными материалами, может стать первым шагом на пути к полному оптическому переключению сегнетоэлектрической поляризации.Традиционным методом детектирования фазового пе-рехода является метод рентгеновской дифракции. Од-нако эта методика довольно сложна для исследования фазового перехода с временным разрешением [14].Методика генерации второй оптической гармоники (ГВГ) уже давно является одним из основных мето-дов исследования свойств сегнетоэлектрических кри-сталлов, тонких пленок и наноструктур [15][16][17][18][19] и, в отличие от рентгеновской дифракции, позволяет ис-следовать динамику сегнетоэлектрического параметра порядка.Несмотря на все преимущества, на данный момент ...

show abstract

“…Optical excitations can be also used for polarization switching. The idea [12] is to use coherent phonons excitation by impulsive Raman scattering analogously to magnon excitation in magnetic materials [13]. However, contrary to magnetization switching, the polarization switching has not achieved in this way in spite of extensive studies [14][15][16].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ultrafast polarization switching of (BaSr)TiO₃ thin film by a single-period terahertz pulse in a vicinity of phase transition

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

Article 25fa pilot End User Agreement This publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act (Auteurswet) with explicit consent by the author. Dutch law entitles the maker of a short scientific work funded either wholly or partially by Dutch public funds to make that work publicly available for no consideration following a reasonable period of time after the work was first published, provided that clear reference is made to the source of the first publication of the work. This publication is distributed under The Association of Universities in the Netherlands (VSNU) 'Article 25fa implementation' pilot project. In this pilot research outputs of researchers employed by Dutch Universities that comply with the legal requirements of Article 25fa of the Dutch Copyright Act are distributed online and free of cost or other barriers in institutional repositories. Research outputs are distributed six months after their first online publication in the original published version and with proper attribution to the source of the original publication. You are permitted to download and use the publication for personal purposes. All rights remain with the author(s) and/or copyrights owner(s) of this work. Any use of the publication other than authorised under this licence or copyright law is prohibited. If you believe that digital publication of certain material infringes any of your rights or (privacy) interests, please let the Library know, stating your reasons.

show abstract

Photoinduced dynamics and femtosecond excitation of phonon modes in ferroelectric semiconductor Sn2P2S6

Cited by 21 publications

References 33 publications

Transient Polarization Reversal using an Intense THz Pulse in Silicon‐Doped Lead Germanate

Transient Polarization Reversal using an Intense THz Pulse in Silicon‐Doped Lead Germanate

Генерация второй оптической гармоники и ее фотоиндуцированная динамика в сегнетоэлектрике-полупроводнике Sn-=SUB=-2-=/SUB=-P-=SUB=-2-=/SUB=-S-=SUB=-6-=/SUB=-

Ultrafast polarization switching of (BaSr)TiO₃ thin film by a single-period terahertz pulse in a vicinity of phase transition

Contact Info

Product

Resources

About

Photoinduced dynamics and femtosecond excitation of phonon modes in ferroelectric semiconductor Sn2P2S6

Cited by 21 publications

References 33 publications

Transient Polarization Reversal using an Intense THz Pulse in Silicon‐Doped Lead Germanate

Transient Polarization Reversal using an Intense THz Pulse in Silicon‐Doped Lead Germanate

Генерация второй оптической гармоники и ее фотоиндуцированная динамика в сегнетоэлектрике-полупроводнике Sn-=SUB=-2-=/SUB=-P-=SUB=-2-=/SUB=-S-=SUB=-6-=/SUB=-

Ultrafast polarization switching of (BaSr)TiO3 thin film by a single-period terahertz pulse in a vicinity of phase transition

Contact Info

Product

Resources

About

Ultrafast polarization switching of (BaSr)TiO₃ thin film by a single-period terahertz pulse in a vicinity of phase transition