Cтраница 2
Поскольку размер полярона превышает постоянную решетки, в разложении господствуют гармоники, у которых длина волны также превышает постоянную решетки. В этом случае при рассмотрении вынужденных колебаний ионов можно заменить гармоники разложения электромагнитными волнами, у которых вектор индукции имеет ту же амплитуду и частоту, что позволяет свести задачу к поглощению электромагнитных волн в среде. [16]
Для формирования полярона не требуется никакой добавочной энергии, поскольку энергия его основного состояния Еп, так же как и энергия невозбужденного экситона, меньше, чем дно зоны проводимости. [17]
Непосредственное обнаружение поляронов слабой связи даже при очень низких температурах является весьма трудным делом, и лишь исследования характеристик туннельных диодов позволили непосредственно доказать их существование. [18]
Основное состояние полярона сильной связи может быть приближенно определено следующим простым способом. [19]
Будучи квази-частицей, полярон может перемещаться по кристаллу. Скорость его движения ограничена инерционностью ионной поляризации, которая должна успевать следовать за электроном. Если кристалл не идеален, то полярон, подобно отрицательному электрическому заряду, устремится в места, где имеется потенциальная яма, или в места с повышенной поляризуемостью и закрепится в энергетически наиболее выгодном положении вблизи дефекта кристалла. В том случае, если дефектом кристалла, вблизи которого локализуется в конечном счете электрон, является отсутствие отрицательного иона в соответствующем узле кристаллической решетки, возникающее образование носит название / - центра. [20]
Как и всякий полярон, е представляет собой образование, в котором е поляриза-ционно связан с частицами среды. Предполагается, что электрон находится в тетра-эдрическом окружении четырех молекул воды. Заряд его распределяется, по-видимому, в области с радиусом 1 4 А. [21]
Таким образом, полярон малого радиуса основное время жизни проводит в автолокализованном состоянии, когда избыточный электрон или дырка вращаются вокруг определенных ионов и только изредка перескакивают к соседним, в конечном итоге хаотически блуждая по кристаллу. В этом отношении картина прыжкового механизма миграции электронных носителей в ионных кристаллах аналогична механизму ионной проводимости, рассмотренному в предыдущем разделе, причем движение электронов проводимости аналогично движению между-узельных ионов, а дырок - движению вакансий. [22]
Увеличение эффективной массы поляронов приводит к уменьшению ускорения, испытываемого ими в электрическое поле за период между столкновениями, а следовательно, и к уменьшению подвижности. [23]
Важным свойством этих поляронов является существенное отличие как по величине, так и по характеру температурной зависимости их холловской подвижности от дрейфовой, при этом отношение холловской подвижности к дрейфовой может быть как больше, так и меньше единицы. Заметим, что в теориях полярона малого радиуса не учитывается магнитное упорядочение, которое играет существенную роль в электронной проводимости в соединениях переходных металлов. Существующая теория электрических свойств магнитоупорядоченных полупроводников, развитая в последние годы, оперирует с зонными параметрами явлений переноса, основанными на предположении широкой зоны проводимости. Отсутствие единой обобщенной теории затрудняет надежную интерпретацию экспериментальных результатов по электрическим свойствам магнитоупорядоченных соединений, в особенности ферритов. [24]
Этим завершается рассмотрение поляронов. [25]
Так как радиус полярона в / - - центре равен или лишь немногим превышает постоянную решетки, то модель С. И. Пекара по существу мало отличается от Де-Буровской модели / - центра, однако, на основе поляронной теории, разработанной С. И. Пекаром и его сотрудниками [41-47], впервые оказалось возможным дать количественный расчет принятой модели / - центра. [26]
Напротив, для короткоживущего полярона в кристаллическом льду должна наблюдаться обратная картина. Образование жесткой решетки в точке фазового перехода резко снижает подвижность диполей. Поэтому очевидно, что в этом случае в выражение (2.35) при расчете следует подставлять значения е, измеренные в переменном поле соответствующей частоты. Процессы с участием е др протекают за времена - 10 - 6 - 10 - 3 сек. Наблюдающееся уменьшение е, обусловленное снижением подвижности диполей, должно приводить к смещению максимума полосы поглощения в красную область с понижением температуры. Действительно, в (2.35) Н, е и п - константы, ц - постоянная для данной среды величина и увеличение 1 / е приводит к уменьшению энергии перехода АЕ. Таким образом, если идентификация появляющейся под действием излучения полосы поглощения при 7200 А с процессом фотоперехода электрона в поляроне верна, следует ожидать сдвига максимума этой полосы при замораживании раствора и последующем его охлаждении в инфракрасную область. [27]
В задаче о поверхностном поляроне возникают две характерные энергии. [28]
В отсутствие других реакций положительный полярон в конце концов диссоциирует, переходя в гидроксил-радикал. [29]
График температурной зависимости подвижности поляронов, соответствующий формуле (6.88) при рассеянии на оптических фононах, схематически изображен на рис. 6.11 в координатах Аррениуса. Здесь обращает на себя внимание ход кривой, противоположный представленному на рис. 6.8; в отличие от квазисвободных электронов в атомных полупроводниках подвижность поляронов малого радиуса имеет минимум в области промежуточных температур. Пунктирный участок кривой изображает переход к рассеянию туннелирующих поляронов на заряженных точечных дефектах решетки, играющих в ионных кристаллах ту же роль, что и примесные ионы в валентных полупроводниках. [30]