Движение - экситон
Cтраница 1
Движение экситона по кристаллу характеризуется полным волновым вектором К, выражаемым суммой kc k волновых векторов электрона и дырки. Другими словами, второе слагаемое в формуле (3.36) представляет собой кинетическую энергию движения экситона. К) для этих зон нельзя изобразить на обычной диаграмме энергетических зон полупроводника. [1]
 |
Прямые ( / и непрямые ( 2 межзонные переходы.| Спектр поглощения германия ( при комнатной температуре. [2] |
Движение экситона представляет собой движение возбужденного состояния. Если для простоты рассмотрения электрону и дырке приписать скалярные эффективные массы, то описание экситона сводится к водородоподобной задаче о движении двух частиц под действием взаимного кулоновского притяжения. [3]
Движение экситона по кристаллу очень напоминает движение свободной квантовой частицы в пустом пространстве. Стационарным состоянием свободной частицы является состояние с определенным импульсом. Геометрия пространства, в котором движется частица, проявляется в динамике частиц. В частности, именно однородность пространства имеет своим следствием тот факт, что импульс любой величины и любого направления ( импульс - вектор) есть сохраняющаяся величина. Это позволяет заданием импульса характеризовать стационарные состояния свободной частицы. [4]
 |
Структура, экситонных уровней с п 2 кристалла CdS в магнитном поле напряженностью 31 000 Гс, направленном по оси х. В область, отмеченную фигурной скобкой, попадают два дополни-тельных S-уровня. [5] |
Движение экситонов в непроводящих твердых телах является твердо установленным экспериментальным фактом. Классический эксперимент по магнитному штарк-эффекту Томаса и Хопфилда [367] в кристалле CdS дает изящное и строгое доказательство движения экситонов. В этом эксперименте исследовалось влияние сильного внешнего магнитного поля ( 31 кГс) с приложенным одновременно внешним электрическим полем на состояние yl - экситона Ванье с п 2 в CdS. Водородоподобный спектр экситонов Ванье в CdS точно установлен и состоит из трех главных серий, которые обозначаются по возрастанию энергии буквами А, В и С. Знаки плюс и минус относятся к спиновым квантовым числам. Влияние анизотропии валентной зоны и зоны проводимости сводится в основном к снятию вырождения водородоподобных состояний по квантовым числам / и те. [6]
Для окончательного доказательства когерентности движения экситонов в молекулярных кристаллах необходима правильная интерпретация формы линии экситонного поглощения. Поэтому адиабатическое приближение, которое позволяет разделить экситонное и фононное взаимодействия, в случае органических молекулярных кристаллов семейства полиаценов не справедливо ( см. обзор Силби [343] по переносу электронной энергии и по некоторым более формальным разработкам теории экситон-фононных взаимодействий), Напротив, в неорганических твердых телах энергия решеточных фононов намного меньше ширины эк-ситонной зоны, и поэтому экситон-фононное взаимодействие можно учитывать в адиабатическом приближении. [7]
Выше везде предполагалось, что движение экситона является трехмерным. [8]
Впервые представления о диффузионном характере движения экситонов были использованы для интерпретации экспериментов в работе Ю. И. Карханина и В. Е. Лашкарева [26] ( для расчета зависимости интенсивности поверхностной аннигиляции экситонов в Си20 от коэффициента поглощения возбуждающего света / с), в работе А. Н. Файдыша [27] для расчета зависимости от k скорости захвата экситонов в молекулярных кристаллах [28] примесями, а также в работе [29] ( при оценке для антрацена контролируемой диффузией экситонов скорости их захвата примесью нафтацена; см. гл. В дальнейшем в [30, 31] было сформулировано более общее интегродифференциальное уравнение для концентрации экситонов, в котором, наряду с диффузией экситонов, учтено также изменение их концентрации, обусловленное реабсорцией света люминесценции. [9]
Геллер и Маркус [19] пытались объяснить движение экситона дипольным взаимодействием между соседними одинаковыми ионами, из которых один находится в возбужденном состоянии, а другой - в основном. Они пришли к выводу, что в галогенидах щелочных металлов это дипольное взаимодействие достаточно сильно, чтобы безызлучательная передача энергии была возможна даже и в том случае, когда взаимное перекрывание волновых функций возбужденного состояния соседних ионов мало. [10]
Имеется в виду зона, связанная с движением экситона как целого. [11]
Итак, результаты экспериментов [360] свидетельствуют, по-видимому, о когерентном характере движения экситонов в нафталине в интервале температур 6 - 100 К. При этом остается неясным вопрос о том, почему для длины свободного пробега I и радиуса ловушки R выполняется неравенство I R. [12]
Можно рассматривать флуктуации, считая, что они вызывают дефази-рование волновой функции экситона, которое делает движение экситона некогерентным. Чем больше параметр - yj, характеризующий нелокальные флуктуации взаимодействия ближайших соседей, по отношению к величинам 7о и ( 0 т, тем в большей степени движение экситона некогерентно. [13]
Соотношение между коэффициентом диффузии D, длиной диффузионного смещения / и временем жизни экситона т зависит от размерности пространства, в котором происходит движение экситона. Длину диффузионного смещения можно грубо определить как среднеквадратичное смещение экситона за время его жизни. [14]
Существенно, что ориентон представляет самосогласованную систему, возникающую при взаимодействии локального экситона с окружающей средой и создающую условия, которые способствуют сохранению и движению локального экситона. Потенциальная яма, образующаяся при этом взаимодействии вокруг эксимера, способствует локализации экситона. Кроме того, оболочка из связанных молекул защищает экси-тон от внешних возмущений. Интересно, что ориентону соответствует не только потенциальная яма, но и своеобразная энтропийная яма, так как степень упорядоченности в нем растет от краев к центру. Более того, ориентону присуща - определенная структура. Он состоит из следующих частей, существенно различающихся по силе связи между молекулами: эксимера, представляющего ядро ориентона; внутренней оболочки, связанной с эксимером резонансными силами, и внешней оболочки флуктуационного происхождения. Перестройка эксимера влечет за собой перестройку оболочек ориентона. [15]
Страницы: 1 2 3 4