О природе аномалий инфракрасного поглощения в малых частицах высокотемпературных сверхпроводников

Abstract

Инфракрасное (ИК) поглощение в ансамбле малых частиц высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) на основе слоистых купратных металлооксидных соединений (МОС) рассмотрено в квазистатическом приближении с учетом сильной анизотропии диэлектрической проницаемости отдельных частиц. По­казано, что анизотропия эффективных масс и плазменных частот носителей тока в частицах приводит к появлению двух резонансных полос поглощения в ближней и дальней ИК областях. Рассчитанные положе­ния максимумов хорошо согласуются с экспериментом. Наблюдаемое отсутствие отражения ИК излучения от слоя малых частиц объясняется предложенным механизмом возбуждения собственных моддипольных коле­баний носителей тока в малых частицах ВТСП.Інфрачервоне (IК) поглинання у ансамблі малих частинок шаруватих купратних металевооксидних спо­лук (МОС) розглянуто у квазістатичному наближені з урахуванням сильної анізотропії діелектричної проник­ності окремих частинок. Показано, що анізотропія ефективних мас та плазмових частот носіїв струму у частинках приводить до появи двох резонансних смуг поглинання у близький та далекій IК областях. Розра­ховані положення резонансів IК поглинання у малих частинках, що мають форму сплющених еліпсоїдів, добре узгоджуються з експериментом. Спостережену експериментально відсутність відбиття IК випроміню­ вання від шару малих частинок з’яснено розглянутим механізмом збудження власних мод дипольних коли­вань носіїв струму в малих частинках ВТНП.The infrared (IR) light absorption in the system of small particles of the cuprate metal-oxide compounds (MOC) was considered in the quasi-static approxima­tion taking into account the strong anisotropy of the di­electric permeability of individual particles. It is shown that the anisotropy of the effective mass and the plasma frequency of the current carriers inside the particles result in two resonance bands of absorption in a wide IR region. The calculated positions of the IR absorption resonances in the small particles of cuprate MOC having the shape of an ablate ellipsoid correspond well to ex­perimental data. The absence of IR radiation reflec­tance which found experimentally is explained on the basis of the considered mechanism of excitation of proper dipole oscillation modes of current carriers in small IITSC particles.