Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 2: Elektrische und optische Eigenschaften II

DF 2.2: Vortrag

Montag, 27. März 2000, 15:10–15:30, H11

Lebensdauer kleiner Nb⁴⁺-Polaronen in Sr_0.61Ba_0.39Nb₂O₆:Ce,Cr und KNbO₃ — •Th. Woike¹, D. Berben^1,2, M. Imlau¹, K. Buse², R. Pankrath² und E. Krätzig² — ¹Univ. zu Köln, Inst. für Kristallographie, Zülpicherstr. 49b, D-50674 Köln — ²Univ. Osnabrück, Fachbereich Physik, Barbarastr. 7, D-49069 Osnabrück

In dotierten LiNbO₃–, KNbO₃– oder Sr_0.61Ba_0.39Nb₂O₆–Kristallen (SBN) können durch Lichtbestrahlung Polaronen entstehen. Dabei werden Elektronen in das Leitungsband angeregt und anschließend von einem Nb⁵⁺-Ion eingefangen. Die hiermit verbundene Verzerrung des Kristallgitters führt zu einer Absenkung der potentiellen Energie des Elektrons, das in der so entstandenen Potentialmulde selbst eingefangen wird. Diese Polaronen sind schwach gebunden und zerfallen bei Raumtemperatur nach kurzer Zeit wieder. Sie besitzen eine breite Absorptionsbande im nahen IR-Bereich, deren Ausläufer bis in den sichtbaren Spektralbereich reichen. Wir zeigen an Ce– bzw. Cr–dotiertem SBN sowie an nominell reinem KNbO₃ die Temperaturabhängigkeit der Lebensdauer und das nicht-exponentielle Zerfallsverhalten nach der Anregung mit einem kurzen Lichtpuls (λ = 532 nm). Ein zweiter zeitlich verzögerter Lichtpuls (λ = 1064 nm) führt nicht zur Zerstörung der Polaronen, sondern erzeugt einen Ladungstransport, der vom Abstand zum benachbarten tiefen Zentrum abhängt. Die Absorptionsspektren verdeutlichen den Einfluß der lichtinduzierten Polaronen–Absorption auf die Frequenzvervielfachung. (Gefördert von der DFG im GRK 549/1-99, SFB 225/C5 und Wo618/2-1.)