Фононная лавина

Обнаружено косвенно американским учеными В.Брайа и П.Вагнером (1966) на основе анализа эволюции сигнала электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) во времени после инверсии направления намагниченности кристалла относительно внешнего магнитного поля.

Впервые прямое наблюдение фононной лавины осуществили казанские ученые С.А.Альтшулер, Р.М.Валишев, Б.И.Кочелаев и А.Х.Хасанов (1971) методом рассеяния света Мандельштама–Бриллюэна (неупругого рассеяния на фононах, сопровождающегося изменением частоты квантов света). Фононная лавина возникала после включения насыщающего импульса электромагнитных волн на частоте, смещенной относительно центра линии ЭПР, что приводило к инверсии заселенностей спиновых уровней энергии на частотах, смещенных на крыло линии ЭПР.

С.А.Альтшулером и другими установлено, что в процессе развития фононной лавины спектр частот фононов лавины резко сужается и становится существенно меньше ширины линии ЭПР, а нагрев фононов в пике лавины превышает температуру парамагнитного кристалла в десятки тысяч раз. Теория этого явления развита на основе концепции спиновой температуры, которая описывает полученные экспериментальные результаты.

Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов. Москва, 1972. Том 1.

Altshuler S.A., Khasanov A., Kochelaev B.I. Studies of spin systems by means of light scattering in paramagnetic crystals // Spectroscopy of Solids Containing Rare Earth Ions. Amsterdam, 1987.

Автор – Б.И.Кочелаев