Данная работа представляет собой решение прямой и обратной задачи кристаллоакустики для следующих систем: кубическая, тригональная, триклинная сингонии. В частности, были исследованы кристаллы кубической фазы: NaCl и кристалла натрий-висмутового титаната Na1/2Bi1/2TiO3 (NBT), тригональной фазы: α-кварц SiO2. Особый интерес представляла возможность применения решения обратной задачи кристаллоакустики для кристаллов моноклинной симметрии, в частности суперионного кристалла CsDSeO4 Кристаллы NBT рассматривались наиболее подробно как пример системы, с нетривиальной последовательностью фазовых переходов. Исследование упругих свойств NBT является принципиально важным, поскольку наблюдаемые неустойчивости кристаллической решетки связаны с деформацией. Поэтому в качестве метода исследований было выбрано мандельштам-бриллюэновское рассеяние света, в котором исследуется рассеяние на длинноволновых акустических фононах. В настоящей работе проведены исследования МБР света при температуре 843 К, охватывающий кубическую фазу кристалла натрий-висмутового титаната. Результатом работы стало решение прямой задачи кристаллоакустики: получение поверхностей фазовых скоростей по имеющимся данным коэффициентов упругих модулей кристалла, а также решение обратной задачи: получение тензора модулей упругости по снятым в ходе эксперимента значениям акустических скоростей в кристалле. Написан код для однозначного соответствия этих параметров. Объект исследования – кристаллы NaCl, NBT, SiO2, CsDSeO4. Предмет исследования – акустические фононы в кристалле, тензор модулей упругости и поверхность фазовых скоростей.

This work represents a solution to the direct and inverse problem of crystal acoustics for the following systems: cubic, trigonal, triclinic system. In particular, crystals of the cubic phase: NaCl and sodium-bismuth titanate crystal Na1/2Bi1/2TiO3 (NBT), trigonal phase: α-quartz SiO2 were studied. Of particular interest was the possibility of using a solution to the inverse problem of crystal acoustics for crystals of monoclinic symmetry, in particular the superionic crystal CsDSeO4. NBT crystals were considered in most detail as an example of a system with a nontrivial sequence of phase transitions. The study of the elastic properties of NBT is fundamentally important, since the observed instabilities of the crystal lattice are associated with deformation. Therefore, Mandelstam-Brillouin light scattering was chosen as a research method, in which scattering by long-wave acoustic phonons is studied. In this work, we studied light MBR at a temperature of 843 K, covering the cubic phase of a sodium-bismuth titanate crystal. The result of the work was the solution of the direct problem of crystal acoustics: obtaining phase velocity surfaces from the available data on the coefficients of elastic moduli of the crystal, as well as the solution of the inverse problem: obtaining the tensor of elastic moduli from the values of acoustic velocities in the crystal taken during the experiment. Code has been written to unambiguously match these parameters. The object of research is crystals of NaCl, NBT, SiO2, CsDSeO4. The subject of the study is acoustic phonons in a crystal, the tensor of elastic moduli and the surface of phase velocities.

• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• 1. Обзор литературы
  • 1.1. Понятие деформации
    • 1.1.1. Деформация: удлинение
    • 1.1.2. Сдвиговая деформация
    • 1.1.3. Деформация в общем виде
  • 1.2. Закон Гука
    • 1.2.1. Закон Гука в линейном приближении
    • 1.2.2. Обобщенный закон Гука
  • 1.3. Распространение акустических волн в кристаллах.
    • 1.3.1. Вывод уравнения Кристоффеля.
    • 1.3.2. Квазипоперечные и квазипродольные волны
  • 1.4. Рассеяние Мандельштам – Бриллюэна
  • 1.5. Устройство и основные характеристики интерферометра Фабри-Перо
    • 1.5.1. Конструкция ИФП
    • 1.5.2. Принцип действия ИФП
    • 1.5.3. Угловая дисперсия интерферометра
    • 1.5.4. Область дисперсии (постоянная эталона).
  • 1.6. Тандем интерферометр
  • 1.7. Практическая конструкция сканирующего тандемного ФП
  • 1.8. Вибрационная изоляция
  • 1.9. Перенастройка интерферометра
• 2. Материалы и методы
• 2.2. Принципиальная схема эксперимента
  • 2.3. Оптическая схема высококонтрастных интерферометров Фабри-Перо TFP-1 И TFP-2
  • 2.4. Оптическая схема TFP-1
  • 2.5. Описание оптической системы
• 3. Результаты и обсуждения.
  • 3.1. Решения прямой задачи кристаллоакустики для NaCl
  • 3.2. Решения прямой задачи кристаллоакустики для Na1/2Bi1/2TiO3
  • 3.3. Решения прямой задачи кристаллоакустики для α-кварца SiO2
  • 3.4. Решения прямой задачи кристаллоакустики для CsDSeO4
• 4. Обратная задача кристаллоакустики
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ