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

Abstract

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 ...

Возможности характеризации кристаллических параметров структур Cd-=SUB=-x-=/SUB=-Hg-=SUB=-1-x-=/SUB=-Te на подложке из GaAs методом генерации на отражение второй гармоники зондирующего излучения

“…Благодаря зависимости интенсивности второй гармоники от взаимной ориентации поляризации возбуждающего излучения относительно кристаллофизических осей (далее -угловая и азимутальная зависимость), можно в конкретной локальной области образца получить количественную экспресс-информацию о кристаллическом состоянии и совершенстве приповерхностного слоя исследуемой структуры, ее реальной ориентации в этой области с погрешностью не более градуса, и об относительной плотности дефектов в однотипных структурах. Данный метод эффективен для получения информации от сложных полупроводниковых структур для широкой области применений, особенно в микроэлектронике и оптоэлектронике [1][2][3][4][5][6]. Изучение последовательных стадий эпитаксиальной технологии позволяет определить оптимальные условия получения структур.…”