Природа диэлектрической релаксации в монокристаллах SrTiO$_3$:Mn

Исследованы диэлектрические спектры монокристаллов SrTiO$_3$ и SrTiO$_3$:Mn в области частот 10–3000 см$^{-1}$ и в диапазоне температур 5–297 K с использованием методов терагерцовой спектроскопии временного разрешения и инфракрасной Фурье-спектроскопии. Сравнительный анализ экспериментальных результатов позволил зафиксировать значительное размытие линий поглощения, соответствующих фононным модам Слетера и Ласта, и неизменность параметров моды Акса при замещении Ti на Mn (2 ат. %). Данный эффект связывается с возрастанием структурного беспорядка в катионной подсистеме (B-подрешетке) кристалла SrTiO$_3$. Установлено, что допирование ионами Mn приводит к понижению температуры антиферодисторсионного фазового перехода на $\sim$ 20 K, но практически не влияет на характер температурного поведения параметров сегнетоэлектрической мягкой моды при температурах $\sim$ 60–297 К. Обнаружено, что для адекватного модельного описания дисперсии диэлектрической проницаемости SrTiO$_3$:Mn в терагерцовой области частот необходим учет дополнительного возбуждения с частотой, лежащей ниже частоты сегнетоэлектрической мягкой моды. Из двух активно обсуждаемых в литературе механизмов радиочастотной релаксации в SrTiO$_3$:Mn – прыжкового и поляронного – полученные результаты свидетельствуют в пользу того, что механизм формирования диэлектрической релаксации в кристалле SrTiO$_3$:Mn связан с температурно-активированными перескоками атомов марганца между смещенными (нецентральными) кристаллографическими позициями.