Cтраница 3
В общем случае спин-орбитальное взаимодействие приводит к расщеплению вырожденной зоны на несколько зон с меньшей степенью вырождения. Так как во всех случаях эти величины определяются экспериментальным путем, то практически отличие оказывается весьма незначительным. Важно отметить тот факт, что спин-орбиталыюе взаимодействие, вообще говоря, невелико и может привести лишь к малым расщеплениям между спин-орбитальными зонами. Но пригодность метода эффективной массы целиком основана на предположении, что расстояние между зонами много больше энергий, фигурирующих в решении уравнения с эффективной массой. Весьма грубая оценка расщепления между спин-орбитальными зонами дает примерно 0 2 эв в германии и 0 05 эе в кремнии. Несомненно, что энергии, фигурирующие в опытах по циклотронному резонансу, значительно меньше и теория эффективной массы весьма хороша. Для примесных состояний ситуация не столь благоприятна. В германии акцепторные уровни находятся примерно на 0 01 эе от потолка валентной зоны, так что приближение, по всей вероятности, не слишком плохое. Однако в кремнии типичные акцепторные уровни расположены на высоте 0 05 эв, так что примеси вызывают заметное смещение зон. В этом случае теория эффективной массы в ее простой форме ( когда рассматривается лишь окрестность одной точки в одной зоне) не может быть справедливой. [31]
Немногочисленные литературные данные по люминесценции Сг34 -, Мп44 - и ионов редких элементов, в том числе платиновых, указывают на то, что их излучение обусловлено d - d - перехода-ми, запрещенными по четности. Частичное снятие запрета связано либо с полями низшей симметрии, либо со спин-орбитальным взаимодействием иона с анионами. Для катионов с электронной конфигурацией d4 ( Os v - 5d4) также отмечаются структурные спектры, которые лежат в более длинноволновой области по сравнению с предыдущими. Для катионов с электронной конфигурацией d5, d6 и d7 спектры люминесценции кристаллофосфоров представляют собой широкие полосы, образующиеся, по-видимому, из-за наличия большого числа электронных энергетических переходов, которые накладываются друг на друга в результате их малых расщеплений в поле анионов. [32]
При комнатной температуре это соединение обладает магнитной восприимчивостью и дает спектр ЭПР ( одна интенсивная линия), типичный для соли нормального свободного радикала; однако ниже 186 К восприимчивость резко уменьшается. Детальное изучение показало, что в кристалле происходит фазовый переход. При комнатной температуре в кристаллах соли красителя голубой Вурстера ионы красителя образуют длинные, одномерные, расположенные параллельно цепи, которые проходят через кристаллическую решетку. Ниже точки температурного перехода пары ионов немного смещаются и образуют другую возможную структуру ( рис. 8.5), в которой спины антипараллельны и каждая пара в цепи слабее взаимодействует с ближайшей соседней парой, что приводит к антиферромагнетизму. Резонансное поглощение обусловлено термически возбужденными триплетными экситонами, которые свободно движутся вдоль цепи, но с трудом могут перескочить с одной цепи на другую. Малое расщепление в нулевом поле, четко проявляющееся в спектре при 50 К, можно учесть в гамильтониане членом Е ( S2X - SJJ) с Е 212 Мгц. [33]