资料介绍
THz波填补了红外光和微波的频率空白。使在全频范围内研究凝聚态物质与电磁波(光)的相互作用成为可能,特别是对固体元激发的研究具有重要意义。THz频率范围内的固体元激发有:离子晶体的横光学声子和纵光学声子,离子晶体的横光学声子与光子相互作用产生的极化激元,金属的等离子体振荡,金属和半导体的回旋共振等。我们对光学晶体MgF2单晶在THz频范围的波谱进行了实验研究.在0.5—2.5THz范围测出MgF2单晶的THz波吸收谱和折射率谱。完好的MgF2单晶(样品l#)吸收系数(0.2—22.5/cm)是随频率增加而呈直线增大,表明有光学声子被激发;有位错缺陷的MgF2单晶(样品2#)吸收系数较小,表明光学声子较少。Co掺杂的MgF2单晶(样品3#)吸收系数变化较大,而且在1.90 THz出现峰值(吸收系数达到70/cm)。样品1#的折射率随频率增加在1.2THz出现底谷,折射率为2.16;而样品2#的折射率比1#样品和3#样品都大(在2.45以上),在0.5THz以下更大(达到2.67),而且在0.16—2.50THz随频率增加变化很小,折射率约为2.45;Co掺杂的在0.5一 1.0T‘Hz折射率随频率增加几乎不变(约为2.23),在1.5—2.0 THz随频率增加折射率陡然减小到2.15. MgF2单晶本身是红外一紫外(8500—120nm,35THz一2500THz)常用的光学窗口材料。结合样品1#的宽频(2000nm一 200nm)吸收系数实验(见图),结果表明MgF2单晶材料在THz远红外区域仍然适合做光学窗口材料。
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