ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Спектр поглощения света антиферромагнитным кислородом из "Теория твёрдого тела " Среди магнитоупорядоченных кристаллов кристаллы молекулярного кислорода при температуре ниже 23 °К (альфа-модификация) занимают особое место. Будучи типичным молекулярным кристаллом, альфа-кислород является идеальным дву.хподреше-точным антиферромагнетиком. [c.569] Молекула кислорода О2 имеет точечную группу симметрии D h и является одной из немногих нейтральных молекул, у которой основное состояние Si обладает спином, равным единице. Спины нижайших электронных возбуждений Ag (7882 см ) к (13 120 AI 1) равны нулю. Эти состояния имеют такую же чет-. ность, как и основное состояние. Следовательно, их оптическое возбуждение запрещено по спину и четности. Вследствие этого при низких давлениях интенсивность поглощения света газообразным кислородом очень мала. В поглощении состояния А и проявляются только за счет слабого спин-орбитального взаимодействия и других возмущений. [c.569] В низкотемпературных спектрах поглощения света кристаллами антиферромагнитной модификации кислорода наблюдаются полосы, обязанные одновременному возбуждению двух молекул, входящих в разные магнитные подрешетки. При этом снимается запрет по спину и четности. В этом параграфе, опираясь на работы Гайдидея и Локтева [457, 458], мы проведем теоретическое исследование таких парных возбуждений. [c.569] Кристалл альфа-кислорода имеет пространственную группу симметрии С /1. Молекулы кислорода лежат в плоскости спайности (плоскость аЬ), занимая углы и центры граней моноклинной кристаллографической ячейки. Ось молекул перпендикулярна моноклинной оси. Спины молекул направлены вдоль и против моноклинной оси. [c.569] Взаимодействия между возбужденными состояниями, образованными при изменении спина молекул, носят обменный характер. Поэтому в бимолекулярных возбуждениях участвуют только пары соседних молекул, лежащих в плоскости спайности. Расстояние между соседними молекулами из разных магнитных подрешеток в этой плоскости равно 3,2А, а минимальное расстояние между молекулами из разных плоскостей 4,2А. Таким образом, оптические свойства кристаллического кислорода определяются двумерными структурами, слабо взаимодействующими между собой. [c.570] В каждой плоскости спайности возможно образование четырех типов парных возбуждений / , связывающих электронные возбуждения молекул, находящихся в центре грани аЬ, с четырьмя молекулами, расположенными в углах этой грани и принадлежащими к другой магнитной подрешетке. Для каждого набора парных возбуждений / можно построить четные и нечетные волновые функции по отношению к инверсии в центре пары молекул (см. 64). Только функции отрицательной четности участвуют в поглощении света. Из четырех функций отрицательной четности, относящихся к парам ионов 01, 02, 03, 04, можно построить четыре линейные комбинации, преобразующиеся по неприводимым представлениям фактор-группы ал- Из них две преобразуются по неприводимым представлениям Л и Вц. Они характеризуют электродипольное поглощение света с поляризацией, соответственно, вдоль и поперек моноклинной оси. [c.570] Исследование распределения интенсивности в полосах поглощения, соответствующих бимолекулярным возбуждениям в кристалле альфа-кислорода, проведено Гайдидеем и Локтевым [457, 458]. Основные результаты этой теории излагаются ниже. [c.570] При этом угол ф определяется равенством tgф = /7/p. [c.574] В области — + 7 функции Сз и 64 комплексны. [c.574] Их мнимые части определяют широкополосное возбуждение бимолекулярных возбуждений, распадающихся на пары экситонных состояний, относящихся к каждой магнитной подрешетке кристалла. [c.574] Вернуться к основной статье