Optische Konstanten von Natrium und Kalium von 0,5 bis 4,0 eV durch Split-Beam-Ellipsometrie

Die optischen Konstanten von Natrium und Kalium wurden bei Raumtemperatur im Frequenzbereich von 0,5 bis 4,0 eV gemessen. Die Messungen wurden mit einem Split-Beam-Ellipsometer durchgeführt, wobei ein Nullverfahren verwendet wurde, um den Imaginärteil der Dielektrizitätskonstante ₂ mit verbesserter Zuverlässigkeit zu ermitteln. Die Proben waren dicke Filme, die durch Verdampfung im Ultrahochvakuum hergestellt wurden. Die Experimente wurden durch einfache Reflexion an freien Oberflächen und durch sowohl einfache als auch multiple Reflexionen an Metall-Quarz-Grenzflächen durchgeführt. Alle Messungen stimmten überein; die genauesten Werte für ₂ wurden jedoch in den Experimenten mit mehrfacher Reflexion erhalten. Sie zeigten eine Struktur in Abhängigkeit von der Frequenz, die leicht konventionellen Interbandübergängen zugeordnet werden konnte, die mit den 〈110〉 reziproken Gittervektoren verbunden sind. Die in den Experimenten an der freien Oberfläche und an der Metall-Quarz-Grenzfläche erhaltenen Werte für ₁ wurden verwendet, um die optische effektive Masse m₎₏ₓ abzuleiten. Für Natrium wurde m₎₏ₓ mit 1,13m im Infrarot und 1,07m für Wellenlängen unter 0,5 gefunden; die entsprechenden Werte für Kalium lagen bei 1,16m und 1,06m.