Cтраница 1
Существование экситонов было предсказано Я. И. Френкелем в 1931 г. для диэлектриков и полупроводников. Ныне возбуждения экситонного типа исс едуются в металлах, газах и биологических объектах. [1]
Предполагается также существование более высокоэнергетических нестабильных экситонов. Следует однако отметить, что относительная роль экситонной и электронно-дырочной передачи энергии в щелочно-галоидных и других ионных кристаллах остается все же неясной. [2]
Но реальность существования экситона в твердом теле, как уже говорилось, в первую очередь требует прямого наблюдения в излучении или поглощении света кристаллом стройной серии узких спектральных линий. [3]
Идея о существовании экситонов в кристаллах оказалась исключительно плодотворной. [4]
Таким образом, существование поверхностных самозахваченных устойчивых экситонов в молекулярных кристаллах маловероятно. [5]
Протопопова высказывалось очень интересное предположение относительно существования экситонов в жидкостях. [6]
Фактически эти последовательности пиков служат доказательством существования экситонов Ванье - Мотта, важнейшим условием существования которых является высокая диэлектрическая проницаемость азидов. С более простой точки зрения, можно было бы считать, что предел последовательности ( п) совпадает с границей полосы проводимости. [7]
К настоящему времени получены опытные доказательства существования экситонов во многих кристаллах, в том числе рентгеновских экситонов, и изучены их свойства. [8]
Замечательной особенностью экситона большого радиуса является именно наличие в его энергетическом спектре водородо-подобного слагаемого, отвечающего внутренней степени свободы. В спектре поглощения света в диэлектрике должны проявляться дискретные уровни, соответствующие водородному спектру. Этот эффект наблюдался у целого ряда кристаллов и может считаться самым непосредственным доказательством существования экситонов большого радиуса. [9]
Были выдвинуты и другие представления о локализации возбуждения в некоторых упорядоченных областях жидкости. Последний представляет собой некоторую группу возбужденных молекул. Переход энергии происходит в результате перемещения возбуждения на ближайшие молекулы и образования нового экситона. Возможность существования экситонов п жидкостях может быть обусловлена наличием ближнего порядка. В то же время экспериментальные данные указывают на существенную роль соответствия строения молекул донора строению молекул акцептора энергии, принимающих участие в процессах возбуждения флуоресценции различных сцинтилляторов в растворах. По оценке Калмана и Фюрста [119, 131], передача энергии таким соединениям, как антрацен, наиболее эффективно происходит в ароматических растворителях ( бензоле и его замещенных); в диоксане передача в несколько раз менее эффективна. [10]
В полупроводниках и диэлектриках под действием излучения могут возникать элементарные электрически нейтральные возбуждения, связанные с образованием пары электрона и дырки, так называемые жетоны. Экситон в молекулярных кристаллах - это переходящее от молекулы к молекуле и таким образом перемещающееся по кристаллу возбужденное состояние молекулы. В таком экситоне электрон и дырка сильно связаны друг с другом и расположены на одном узле кристаллической решетки. Возможно и существование экситона с расстоянием между электронами и дыркой, большим, чем постоянная кристаллической решетки. [11]
В полупроводниках и диэлектриках под действием излучения могут возникать элементарные электрически нейтральные возбуждения, связанные с образованием пары электрона и дырки, так называемые экситоны. Экситон в молекулярных кристаллах - это переходящее от молекулы к молекуле и таким образом перемещающееся по кристаллу возбужденное состояние молекулы. В таком экситоне электрон и дырка сильно связаны друг с другом и расположены на одном узле кристаллической решетки. Возможно и существование экситона с расстоянием между электронами и дыркой, большим, чем постоянная кристаллической решетки. [12]
Следует лишь добавить, что важно, чтобы механизмы образования проста ядер были согласованы. Так, если для роста ядер принимается механизм, согласно которому скорость разложения определяется стадией возбуждения электрона иона азида, находящегося на поверхности раздела, на уровень Ферми металлического ядра, то необходимо проявить осторожность в принятии механизма возникновения ядер, который включает в себя захват подвижных частиц, поскольку последние должны участвовать в механизме роста. Если же принять механизм, согласно которому рост ядер происходит за счет стационарной утечки из экситонного газа, то необходимо предположить, что образование ядер происходит в результате реакций захвата, так как этот механизм будет преобладать над остальными. Автор предпочитает механизм возбуждения, происходящего на поверхности раздела. По-видимому, имеется мало оснований для предположения о существовании подвижных экситонов в безводном азиде бария. [13]
Отметим в этой связи, что в низкотемпературных спектрах примесных кристаллов такого рода состояния действительно наблюдаются. В [363, 364] локальные экситоны наблюдались, в частности, в кристаллах нафталина с примесями тионафтена, индола и бензофурана. Более мелкие локальные экситоны могут играть роль ловушек при достаточно низких температурах. С повышением температуры в игру должны вступать все более глубокие ловушки, при этом эффективная величина R должна падать. Однако с повышением температуры падает также и длина свободного пробега Z, так что неравенство R I может выполняться, вообще говоря, не только при низких, но и при умеренно высоких температурах ( здесь мы говорим об области существования когерентных экситонов; неравенство R I может оказаться выполненным и для некогерентных экситонов, если только фер-стеровский радиус RQ R велик по сравнению с постоянной решетки, см. гл. [14]
Яков Ильич выдвинул и обосновал гипотезу о том, что оно может сопровождаться не полной ионизацией атома, поглотившего фотон, а только его возбуждением. В условиях кристаллической решетки такое возбуждение не может оставаться локализованным на определенном атоме, а должно распространяться по всему кристаллу, как своеобразная волна возбуждения. Так как, с другой стороны, каждой волне, согласно общим принципам квантовой механики, соответствуют своего рода частицы, Яков Ильич ввел представление об экситонах в твердых телах как квазичастицах, представляющих электрически неактивные возбуждения кристалла. Теория экситонов Я. И. Френкеля в течение приблизительно двадцати лет оставалась гипотезой. Однако в начале 50 - х годов известный советский физик Е. Ф. Гросс доказал существование экситона сначала в закиси меди, а потом и в других кристаллах. Предсказание существования экситонов Я. И. Френкелем является ярчайшим проявлением его необычайной физической интуиции. [15]