Перестройка спектра THz стимулированного излучения одноосно деформированного Si:Bi при резонансном возбуждении / Жукавин Р.Х., Павлов С.Г., Pohl A., Абросимов Н.В., Redlich B., Hübers H.-W., Шастин В.Н.

В работе рассматривается перестройка спектра терагерцового стимулированного излучения вкремнии, легированном донорами, при приложении одноосной деформации в условияхвнутрицентровой накачки. Легирование висмутом проводилось методом выращивания с пьедестала[1]. Концентрация висмута в кристалле составляла около 3×1015 см−3. Образец был вырезан в формепрямоугольного параллелепипеда 7×5×2 мм3 с длинной стороной вдоль направления [001] и"оптическим" качеством полировки граней дляформирования высокодобротного резонатора. Экспериментпо наблюдению лазерного эффекта проводился сиспользованием излучения лазера на свободных электронах(ЛСЭ) FELIX (Radboud University, Nijmegen, TheNetherlands). Излучение накачки подавалось в видемакроимпульсов длительностью 6 мкс, следующих счастотой 10 Гц. Каждый макроимпульс состоял измикроимпульсов длительностью порядка 10 пс и мощностьюдо 10 МВт, разделенных временным интервалом 1 нс.Специальная вставка, содержащая исследуемый образец ипозволяющая приложение давления [2], погружалась втранспортный гелиевый сосуд Дьюара. Производилосьизмерение спектра возбуждения и спектра излучения приразличных значениях приложенного давления. Приотсутствии одноосной деформации стимулированноеизлучение в описываемом эксперименте наблюдалось привозбуждении донора вблизи состояния 2p± и спектр излучения соответствует переходу 2p± → 1s(E)[3]. Одноосная деформация кристалла вдоль оси [001] приводит к расщеплению спектравозбуждения, появлению новых «зон» генерации и сдвигу спектра возбуждения в область низкихчастот. Параллельно с этим происходит и перестройка спектра излучения, причем часть линий можноприписать резонансному электронному рассеянию света на примесных переходах междукомпонентами 2p± и 2p0 и компонентами рамановски активного состояния 1s(E) (1s(B1) и 1s(A1up)).