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Optical phonons and magnetoelastic coupling in the ionic conductor AgCrSe2

声子 材料科学 联轴节(管道) 凝聚态物理 光导率 导线 离子键合 热导率 物理 离子 量子力学 冶金 复合材料
作者
Groefsema, Jim,X. Feng,Corentin Morice,Yingkai Huang,E. van Heumen
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:6 (11)
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.6.115402
摘要

${\mathrm{AgCrSe}}_{2}$ is an example of a superionic conductor that has recently attracted attention for its low thermal conductivity. Here we investigate the optical properties of ${\mathrm{AgCrSe}}_{2}$ in the ordered phase between 14 K and 374 K using reflectivity experiments and compare them to the optical conductivity obtained from electronic structure calculations. The far infrared optical response is dominated by three phonon modes, while six interband transitions are observed in the visible range. We find good agreement between the experimental interband transitions and the calculated optical transitions. From our analysis we find that the phonon parameters display an interesting temperature dependence around the N\'eel temperature, pointing to a small magnetoelastic coupling. In addition, the lifetimes of the modes indicate that three-phonon processes dominate and the optical phonons decay into low-energy acoustic modes involved in the superionic transition. Finally, we detect a small free charge carrier response through the analysis of Fabry-Perot interference fringes in our reflectivity data.

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