слова: сегнетоэлектрик, поляризация, оптически-активный кристалл, пространственно-осциллирующий фотовольтаический ток, тензор 3-ранга.
Annotation. In this paper, the spatially oscillating photovoltaic current (POFT) in the direction [100] in the SbSJ ferroelectric is detected and investigated when illuminated with polarized light in the direction [010] and the formation of the structure of the spatial oscillating photovoltaic current Jx from the optical dependence in the direction [001]. Some experimental and physical bases of spatially oscillating photovoltaic current are discussed.
Keywords: ferroelectric, polarization, optically active crystal, spatially oscillating photovoltaic current, rank 3 tensor.
В последние годы стало ясно, что в термодинамических неравновесных условиях возможны токи иной природы, обусловленные отсутствием среды центра симметрии. Важнейшим этого класса эффекта является аномальный фотовольтаический эффект (АФ эффект).
АФ эффект заключается в том, что при равномерном освещении короткозамкнутого сегнетоэлектрика через него протекает стационарный ток, который в [1,2] был назван фотовольтаическим. Было показано, что именно фотовольтаический ток приводит к аномальному фотовольтаическому эффекту (АФ эффект) в сегнетоэлектрике.
Аномальный фотовольтаический эффект, обнаруженный для сегнетоэлектриков впервые в [1,2] является частным случаем более общего АФ эффекта, описываемого для кристаллов без центра симметрии тензором третьего ранга αijk [3].
Согласно (1), при равномерном освещении линейно поляризованным светом однородного кристаллов без центра симметрии (сегнето или пъезо-электрического кристалла) в нем возникает фотовольтаический ток Ji, знак и величина которого зависят от ориентации вектора поляризации света с проекциями Ej, Ek*.
Компоненты тензора αijk отличны от нуля для 20 ацентричных групп симметрии. Если электроды кристалла разомкнуть, то фотовольтаический ток Ji генерирует фотонапряжения
где σt и σf соответственно темновая и фотопроводимость, lрасстояние между электродами. Генерируемое фотонапряжения порядка 103—105 В, превышающее, таким образом, величину ширины запрещенной зоны Eg на два – четыре порядка.
В соответствии с (1) и симметрией точечной группы кристалла можно написать выражения для фотовольтаического тока Ji. Сравнение экспериментальной угловой зависимости Ji (β) с (1) позволяет определить фотовольтаический тензор aijk или фотовольтаический коэффициент
a* – коэффициент поглощения света.
Как показал Белиничер [4], в зависимости от формы оптической индикатрисы и направления распространения плоско поляризованного света в кристалле могут существовать направления, для которых фотовольтаический ток (1) является пространственно осциллирующим. В этом случае:
где ne, n0 – показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, Ee и E0* – проекции вектора поляризации света на оптические оси кристалла,
В этом случае фотовольтаический ток (2) осциллирует в кристалле с периодом
