Anomalous interaction between phonons and IVAP-originated two-level systems

Summary

The first-principle dynamics of IVAP-originated two-level systems is developed with reference to phonon-scattering and thermally activated processes. It is shown that the anomalous coupling term βδ, appearing in the phonon-IVAP interaction, originates from the elastic polarity ξ characteristic of the IVAP-like defects. The formal expressions for the quantities of interest, such as the resonant-scattering rate of phonons and the time-dependent density of TLS states, are given analytically. Since the tunnelling-atom theory is a limit case (β=0) of the present general approach, a point-by-point comparison with the standard formalism of tunnelling-originated TLS is performed.

Riassunto

La dinamica dei difetti tipo IVAP è stata studiata in riferimento alla diffusione dei fononi e ai processi attivati termicamente. Si è dimostrato che la presenza di un termine anomalo βδ nell'accoppiamento fra fononi e difetti tipo IVAP è dovuta alla polarità ξ caratteristica di tali difetti. Si sono inoltre ottenute analiticamente le espressioni formali del «rate» di diffusione risonante fononica e della densità degli stati dipendente dal tempo. Infine si è fatto un confronto dettagliato con il formalismo standard dei sistemi a due livelli previsti dalla teoria dei «tunnelling atoms», in quanto la presente formulazione generale contiene tale teoria come caso particolare (β=0).