Детектирование когерентных оптических фононов в тонкой плёнке висмута методом сверхбыстрой электронной дифракции

Когерентная динамика осцилляций решётки в плёнке толщиной ~20 нм, полученной термическим распылением висмута, исследовалась с помощью ультракоротких электронных сгустков, синхронизированных с облучающими образец фемтосекундными лазерными импульсами. Из фурье-анализа данных сверхбыстрой электронной дифракции (СЭД) следует, что наблюдаемая модуляция сигнала обусловлена ансамблем мод, отвечающих оптическим фононам с частотами приблизительно 3, 6 и 9 ТГц. Сделан вывод, что эти пики соответствуют проявлению моды A_1g висмута (трёхтерагерцевый пик), а также её первого и второго обертонов, что, вероятно, обусловлено квантовым конфайнментом в 20-нанометровой наноструктуре Bi. Пронализирована возможность детального исследования квантово-размерного эффекта в висмуте с помощью просвечивающей СЭД.