Оптические функции модели Дpуде: тpансфоpмация спектpов в шиpоком интеpвале значений паpаметpов

Abstract

Спектральные особенности оптических функций модели Друде исследованы в широком интервале значений параметров - плазменной частоты носителей тока wp, транспортной частоты релаксации g, диэлектрической проницаемости e∞ , обусловленной высокоэнергетическими электронными переходами в системе. Определены условия а) корневой частотной зависимости для модуля и фазы отражения; б) линейности фазы θ=2ω/ωp√+θ₀; в) наличия плазменного порога отражения. Получены приближенные соотношения, позволяющие упростить анализ данных по оптическому отражению и характеристическим потерям энергии электронов как в "хороших" металлах, так и в материалах с сильной температурной зависимостью электропроводности (полупроводники, допированные и нестехиометрические оксиды, гранулированные металлические пленки, аморфные сплавы). Определены параметры системы электронов проводимости в Al и U₂Zn₁₇.

The spectral features of the optical functions of the Drude model are investigated over wide ranges of parameters — the plasma frequency ωp of the current carriers, their transport relaxation frequency g, and the dielectric constant ε∞ due to high-energy electronic transitions in the system. The conditions are determined for: a) the square-root frequency dependence of the modulus and phase of the reflection; b) linearity of the phase θ=2ω/ωp√+θ₀ c) the existence of a plasma reflection edge. Approximate relations are obtained which permit simplifying the analysis of optical reflection and electron characteristic energy loss data both in “good” metals and in materials with a strong temperature dependence of the electrical conductivity (semiconductors, doped and nonstoichiometric oxides, granular metal films, and amorphous alloys). The parameters of the systems of conduction electrons in Al and U₂Zn₁₇ are determined.