Молекулярные экситоны

Молекулярные экситоны в кристаллах с одной молекулой в элементарной ячейке. Для кристаллов с одной молекулой в элементарной ячейке индексы п и т заменяются векторами решетки пятя оператор (44.13) преобразуется к виду [c.333]

Молекулярные экситоны в кристаллах с несколькими молекулами в элементарной ячейке. Рассмотрим оператор (44.13) при условии, когда в возбуждении кристалла существенную роль играет одно из возбужденных внутримолекулярных состояний f и в элементарной ячейке кристалла имеется а одинаковых молекул. В этом случае гамильтониан возбужденных состояний кристалла имеет вид (индекс f опущен) [c.337]

Энергетические зоны молекулярных экситонов. В предыдущих разделах этого параграфа было показано (см. (44.54) и др.),- что вычисление энергетических зон молекулярных кристаллов сводится к вычислению матричных элементов матрицы резонансного взаимодействия между молекулами k), определяемых суммами (44.40). В эти суммы входят матричные элементы Мпт резонансного обмена возбуждением (44.7) между молекулами пит. Обычно при вычислении таких матричных элементов оператор энергии взаимодействия V m двух молекул, характеризующий кулоновское взаимодействие (без запаздывания) [c.342]

Функция Гас (О, д) пропорциональна д при малых д, равна нулю в центре и на границах зоны Бриллюэна в пространстве функция ор1 (О, д) принимает максимальное значение в центре, приближенно постоянна при малых д и равна нулю на границах зоны Бриллюэна. Поэтому молекулярные экситоны в основном взаимодействуют с предельными д О) оптическими фононами. [c.372]

В молекулярных кристаллах [5] вклад во вращение могут давать также экситонные возбуждения Френкеля экситоны)-, в этом случае в области вне резонанса частотная зависимость иная [c.648]

Исследования инфракрасных спектров двухкомпонентных кристаллических молекулярных систем, образуюш,ихся при замораживании жидких молекулярных растворов, представляют определенный интерес. С одной стороны, возникает возможность широкого определения экситонной природы некоторых из специфических явлений, которые наблюдаются в инфракрасных спектрах молекулярных кристаллов. С другой стороны, открывается путь для получения информации о фазовой структуре таких твердых бинарных смесей, которая наряду с данными рентгеноструктурного анализа может быть привлечена для экспериментального обоснования существующих кристаллографических представлений. [c.239]

Такой характер зависимости фотопроводимости от коэффициента поглощения можно объяснить следующим образом. В исследованном диапазоне длин волн при поглощении света в YIG рождаются экситоны двух видов d-экситоны (сравнительно узкие полосы) и экситонные состояния с перераспределением плотности заряда между ионами Fe и лигандами. Оба вида экситонов, неупруго рассеиваясь на дефектах, могут рождать носители тока. Рост фотопроводимости с увеличением коэффициента поглощения может быть связан с тем, что генерация носителей экситонами, как и в молекулярных кри- [c.151]

ДАВЙДОВСКОБ РАСЩЕПЛЕНИЕ — явление, состоящее в том, что спектры молекулярных кристаллов содержат мультиплеты полос зкситонного поглощения (см. Молекулярные экситоны), соответствующие невырожденным возбуждённым состояниям молекул, Д. р. наблюдается в молекулярных кристаллах, содержащих в элементарной ячейке более одной молекулы. Такие мультиплеты (дублеты, триплеты), впервые рассмотренные А, С. Давыдовым в 1948, иаз. д а н ы д о в-с к и м и или э к с и т о н н ы м и м у л ь т и и л е-т а м и. [c.554]

Д. р. наблюдалось для молекулярных экситонов разл. природы — электронных возбуждений синглет-иых (спин 1=0) и триплетиых (/=1) внутримолекулярных колебательных возбуждений возбуждений типа спиновых воли и др. [c.555]

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЭКСИТОНЫ — электронные возбуждения (квазичастицы) в молекулярных кристаллах, обладающие свойствами Френкеля акситонов. Это означает, что молекулы и в основном, и в возбуждённой состояниях сохраняют свою индивидуальность, слабо возмущены внутрикристаллическим полем и волновые ф-ции соседних молекул перекрываются слабо. При этом, в отличие от Ванъе — Мотта экситона, возбуждение сосредоточено на одной молекуле. Возбуждённое состояние молекулы не локализовано и может перемещаться от молекулы к молекуле. Взаимодействие между молекулами приводит к образованию экситонной э. нергетич. зоны. Сила межмолекулярного взаимодействия определяет ширину экситонной зоны и характерную скорость экситонов. М. э. наблюдаются, напр., в кристалле бензола и более сложных родственных ему соединениях. [c.205]

В 1937—38 Дж. Ванье (G. Wannier) и Н. Мотт (N. Mott) ввели представление об Э. как о перемещающихся по кристаллу связанных состояниях электрона и дырки, к-рые могут находиться на разл. узлах кристаллич. решётки (3. большого радиуса), экситон Френкеля можно представить как предельный случай, когда связанные электрон и дырка сидят на одном и том же узле (3. малого радиуса). Ванье—Мотта экситон чаще всего наблюдается в полупроводниках и диэлектриках. В молекулярных кристаллах, в к-рых силы взаимодействия между отд, молекулами значительно меньше взаимодействия между атомами и электронами внутри молекулы, Э. представляет собой элементарное возбуждение электронной системы отд. молекулы, к-рое распространяется по кристаллу в виде волны. Молекулярные экситоны определяют спектр поглощения и излучения молекулярных кристаллов, [c.501]

Виброипый эффект в молекулярных кристаллах— существование в молекулярных кристаллах ква-зинепрерывных полос поглоиде1шя, обязанных одновременному возникновению экситонов и фононов внутримолекулярных колебаний. [c.279]

Молекулярные кристаллы служат примеро.м тех веществ, в которых могут образовываться френкелевские экситоны (экситоны, отвечающие модели сильной связи). В молекулярных кристаллА ковалентная связь внутри молекулы значительно сильнее ван-дер-ваальсовой связи между молекулами. Линии спектра поглощения молекулярного кристалла, обусловленные возбуждением электронов внутри структурных единиц, будут проявляться в спектре кристаллического тела как экситонные линии, иногда несколько смещенные по частоте. В случае щелочно-галоидных кристаллов экситоны с наименьшими энергиями локализованы на отрицательных ионах галогенов, так как значения энергии возбуждения электронов в отрицательных ионах меньше, чем в положительных. [c.163]

Возникновение Г. с. о. наблюдалось на молекулярных экситпнах [3], Ванъе — Мотта экситонах в полупроводниках (где /эпк//э 10 , [4, 51), на колебательных экситонах [6] и магнитных возбуждениях в магнитоупорядоченных кристаллах (71- Следствие Г. с. о.— короткие радиац. времена жизни ЭПК Трад /Гпи в прямозонпых полупроводниках 10- с, по- [c.459]

ИХ возбуждённых уровней экситонных зон. Если. молекулярный уровень не вырожден, то число экситонных зон равно числу а молекул в ячейке. В спектре поглощения кристалла каждой зоне соответствует относительно узкая полоса, отвечающая состоянию с ldyлo-sut>i квазиимпульсом к эксигона. Правила отбора, свя.1ан- [c.554]

Здесь к — квазиимпульс М. э. индекс д — 1, 2,. .. принимает о значений (по числу молекул в элементарной ячейке). Он нумерует экситонные зовы, возникающие из одного внутримолекулярного состояния. Ф-ция 1 )па описывает состояние кристалла, в к-ром возбуждена молекула па, а остальные молекулы находятся в осн. состоянии. Коэф. Bfxoi, (к) находятся из условия, чтобы фки было собств. ф-цией оператора Н это же условие определяет энергетич. спектр системы ц(к). Вследствие ограничений, накладываемых симметрией кристалла, в спектре поглощения молекулярных кристаллов переходы возможны только в состоянии с f a 0 (закон сохранения квазиимпульса). При этом переходы обычно разрешены не для всех д, а излучение, сопровождающее переходы, поляризовано вдоль кристалло-графич. осей. Т. о., из каждого возбуждённого (невырожденного) электропного уровня молекулы в кристалле образуется ст экситонных зон, а в его спектре поглощения присутствует экситонный мультицлет, состоящий из неск. ( ст) полос, поляризованных по кри-Сталлографнч. осям (см. Давыдовское расщепление). [c.205]

Обычно осн. состояние молекулы является синглет-ным, первое возбуждённое — триплетным, следующее — снова синглетным. Из синглетных и триплетных молекулярных возбуждений образуются соответственно синглетные и триплетные М. э. Ширина зон синглетных экситонов определяется электрич. мульти-польными взаимодействиями между, молекулами и обычно 0,01—0,1 эВ. Для триплетных М. э. она определяется обменным взаимодействием и обычно 10" — 10 эВ. Люминесценция в случае триплетных экситонов, как правило, связана с предварит, слиянием двух триплетных экситонов в один синглетный. В магн, поле и скорость этого процесса зависит от Н даже в области слабых полей [И 100 Гс 5]). Это явление связано С конкуренцией эеемановской энергии и энергии спиы-орбитального взаимодействия, последняя мала в молекулах, построенных из атомов лёгких элементов. Триплетные М. э. благодаря наличию электронного спина могут изучаться методами радиоспектроскопии. [c.205]

В молекулярных кристаллах могут возникать дополнит, вклады в О. а., связанные с бестоковыми переносами возбуждений — акситонами, В кристаллах, состоящих из хиральных молекул или обладающих хиральной структурой, каждая экситонная зона расщепляется на две — правую и левую, что и создаёт О. а. в области частот экситонных линий поглощения со своеобразным ходом дисперсии вращения, различным для кристаллов из хиральных или симметричных молекул. Сказанное относится и к валентным п ионным кристаллам в последних особенно существенна деформация ионных группировок сильным внутр. полем. В полупроводниковых кристаллах имеется значит, вклад свободных носителей и межаонных переходов. Экспериментально показано, что О. а. может возникать на вакансиях и на дефектных структурах, а также на примесных центрах. [c.427]

Процессы П. э. в молекулярных кристаллах с примесями обусловливают эфф. люминесценцию примесных молекул при возбуждении в осн. веществе. В этом случае П. э. объясняется миграцией экснтонов, к-рую обычно можно описать как диффузию экситонов. В типичных случаях (напр., для кристалла антрацена) коэф. диффузии имеет порядок величины 10" — 10" см с"1 при комнатной темп-ре и увеличивается при понижении темп-ры (см. Экситон). [c.569]

Установлено, что из-за отсутствия тяжёлой частицы в экситоне (и соответственно больших амплитуд нулевых колебаний) связь экситонов в биэкситоне оказывается весьма слабой. По теоретич. оценкам, подтверждённым экспериментом, при различии масс электрона и дырки в пределах одного порядка энергия диссоциации биэкситона Этим обстоятельством объясняется то, что Э.-д.ж. в полупроводниках, в отличие от жидкого водорода, не является молекулярной жидкостью, а, подобно жидким щелочным металлам, имеет вид атомарной метал-лич. жидкости, в к-рой не существует ни экситонных молекул, ни экситонов, а электроны и дырки полностью делокализованы и свободны, подобно электронам в металлах. Они могут перемещаться независимо друг от друга внутри объёма, занимаемого Э.-д.ж., и покидают этот объём, если им сообщается дополнит, энергия, превышающая т. н. работу выхода. Кроме того, и электроны, и дырки оказываются вырожденными во всей области существования конденсированной фазы. Т.о., Э.-д.ж. является вырожденной двухкомпонентной ферми-жидкостью. Другим важным следствием отсутствия в Э.-д.ж. тяжёлых частиц является то, что такая жидкость не кристаллизуется, т. е. не [c.557]

Данные, приведенные в табл.. 1, относятся к сравнительно слабо связанным экситонам, так называемым экситонам Ванье — Мотта. В таких диэлектриках, как щелочно-галоидные соединения и молекулярные кристаллы типа антрацена, экситоны оказываются сильно связанными и напоминают скорее возбуж-Дтеппые состояния отдельных атомов или молекул/Такие высоковозбужденные состояния называются экси-тонами Френкеля, Считается, что в органических кристаллах и в процессах тйпа фотосинтеза экситонами Френкеля определяется основной механизм переноса энергии. [c.132]

Имеются убедительные экспериментальные доказательства суш.ествования экситонных молекул в не скольких кристаллах, в том числе в кремнии, в хлориде меди и бромиде серебра [9]. В случае кремния экспериментальные доказательства были получены путем регистрации спектра люминесценции с пространственным и временным разрешением. Гурли [4] использовал метод деформационной ловушки для изучения химического равновесия в системе свободные экситоны/экситонные молекулы, 2Ех Ехг. На рис. 5 приведена температурная зависимость спектра люминесцентного излучения из области деформационной ловушки в кремнии. Верхний спектр характеризует обычное рекомбинационное излучение свободных экситонов с шириной линии, Определяемой тепловой энергией экситона /гТ. Форма линии описывается зависимостью В ехр(— //гТ)/где отвечает плотности электронных состояний в трехмерном потенциале гармонического осциллятора. При понижении температуры возникает дополнительный максимум при более низкой энергии, соответствующий экситонным молекулам, Он обязан своим происхождением рекомбинации электрона и дырки в молекуле, в результате которой остается обычный экситон. Длинный низкоэнергетический хвост молекулярной люминесценции отвечает распределению кинетической энергии этих оставших ся экситонов. Первыми эти молекулы в деформированном кремнии наблюдали советские исследователи независимые измерения на недеформированном крем пни были выполнены в Университете Британской Колумбии (Канада) [9], [c.141]

Экситон Френкеля реализуется в молекулярных кристаллах, в к-рых связь внутри молекулы значительно сильнее, чем связь молекул между собой. Поэтому межмолекулярное взаимодействие можно рассматривать как малое возмущение состояний отдельных молекул, приводящее к образованию Э. Несмотря на малость этого возмущения, оно приводит к ряду особенностей, отличающих спектры кристалла от спектра отдельной молекулы (см. Спектроскопия кристаллов). Так, в кристаллах, содержащих песк. молекул в элементарной ячейке, межмолекулярное взаимодействие приводит к появлению в оптич. спектре вместо одной линии, соответствующей невырожденному возбужденному состоянию молекулы, неск. экситонпых линий, поляризации к-рых онределяются симметрией кристалла (давыдовское расщепление [4]). Снектры Э. в молекулярных кристаллах наблюдались экспериментально [5]. [c.440]

Смотреть страницы где упоминается термин Молекулярные экситоны : [c.555] [c.263] [c.205] [c.431] [c.539] [c.638] [c.861] [c.666] [c.153] [c.213] [c.459] [c.490] [c.693] [c.92] [c.263] [c.627] [c.18] [c.504] [c.558] [c.150] [c.31] [c.323] [c.514] [c.619] [c.628] [c.346]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...