Фононы сравнение с фотонами

II его можно рассматривать как процесс второго порядка, в котором электрон совершает виртуальный вертикальный переход и затем испускает фонон (квант колебаний решетки) и переходит в конечное состояние. Этот процесс показан на фиг. 99. Энергия ( нона обычно меньше 0,1 эВ, т. е. мала по сравнению с энергией фотона, так что основная роль фонона заключается в передаче импульса. Непрямые переходы разрешены при всех энергиях, превышающих величину щели Ед. Ввиду того что матричный элемент для процесса испускания (или поглощения) фонона зависит от температуры, интенсивность непрямого поглощения у края зависит от температуры и при низких температурах может стать очень малой. [c.369]

Сравнение фононов с фотонами [c.94]

Здесь верхний знак относится к процессам, в которых происходит поглощение фонона (они дают антистоксову компоненту рассеянного излучения), а нижний — к процессам с испусканием фонона стоксова компонента). Поскольку волновые векторы фотонов q и q малы по величине по сравнению с размерами зоны Бриллюэна, для волновых векторов фононов к, лежащих в первой зоне Бриллюэна, закон сохранения квазиимпульса (24.19) может быть выполнен, лишь если вектор К обратной решетки равен нулю. [c.109]

Закон сохранения квазиимпульса требует участия фононов в решеточ"Ном поглощении. Действительно, поглощаться могут только такие фотоны, импульс которых равен квазиимпульсу фононов. Импульс фотона /гД пренебрежимо мал по сравнению с квазиимпульсом фонона, который может достигать значения hja. Закон сохранения квазиимпульса выполняется только в случае, если испущены два или более фонона. Все это приводит к весьма сложной структуре спектра решеточного поглощения. [c.312]

Так как импульс фотона, как правило, пренебрежимо мал по сравнению с импульсом электрона, требование одноврем. выполнения законов сохранения энергии и импульса приводит к тому, что переходы электронов с участием только одного фотона оказываются возможными лишь между состояниями, в к-рых импульс электрона практически один и тот же ( прямые , или вертикальные , переходы). Однако этот запрет может нарушаться за счёт взаимодействия электронов или дырок с фононами. Последнее приводит к непрямым переходам с изменением как энергии, так и импульса электрона и испусканием или поглощением фонона. Исследования зависимости Ф. от энергии фотонов Аш позволяют по их мин. энергии, ещё вызывающей Ф., определять энергетич. щели между уровнями или зонами (см. Полупровобники). [c.356]

В приближении Лэмба-Дике, когда пространственный размер волновой функции основного колебательного уровня ловушки мал по сравнению с периодом световой волны, этот гамильтониан переходит в гамильтониан модели Джейнса-Каммингса-Пауля. В этом случае система, представляюш,ая собой ион, захваченный в ловушку Пауля и взаимодействуюш,ий с классической волной, является механическим аналогом КЭД резонатора. Роль кванта возбуждения поля играет теперь колебательный квант, то есть фотоны заменяются фононами. Снова имеет место периодический обмен возбуждениями между колебательными и внутренними состояниями. Этот обмен зависит от колебательного квантового состояния. [c.45]

Выделим одно из изолированных экситонных состояний в квантовой яме, например уровень е1 — М1(1 ), обозначим резонансную частоту выделенного экситона в виде соц смотрим область частот Асо, широкую по сравнению с обратным временем жизни экситона, но узкую по сравнению с расстоянием со о - со о 1ДО ближайшего другого экситонного резонанса со . При нормальном падении света возбуждается экситон с нулевым двумерным волновым вектором, т.е. с КX = К у = 0. Экситон может рассеяться на фононе или статическом дефекте в состояние с К 0, захватиться на локализованное состояние (с испусканием акустического фонона), испустить оптический фонон и высветиться в области частот за пределами интервала До. Время жизни экситона по отношению к указанным или аналогичным диссипативным процессам обозначим в виде т. Кроме того, экситон может когерентно излучить вправо или влево фотон на той же частоте со и с волновым вектором к. Соответствующее время т о называется радиационным временем жизни экситона. Смысл введенных параметров со о. и X о удобно пояснить на примере нестационарной постановки задачи при импульсном возбуждении экситона его вол- [c.96]

В заключение еше раз напомним пределы применимости выведенных соотношений. Формализм, приведенный здесь и в предыдущем парагра( )е, применим в граничном случае, когда длины волн колебаний решетки велики по сравнению с постоянной решетки. Так как мы полностью пренебрегли поверхностными эффектами, то мы должны помнить, что длины волн одновременно должны быть много меньше размеров кристалла (основной области). Оптические колебания могут возбуждаться светом. Для того чтобы уравнения были справедливы, длина волны света должна быть велика по сравнению с длиной волны колебаний решетки. Если величины обеих сравнимы, то поле фотонов и поле фононов должны рассматриваться совместно (Поляритоны, гл. IX). [c.156]

Если фотоны видимого света (чаще всего используются лазерные пучки высокой интенсивности) рассеиваются с испусканием или поглощением фононов, то сдвиги энергии (или частоты) по-прежнему очень малы, однако их все же удается измерить, обычно с помощью интерференционных методов. Поэтому удается выделить вклад однофононных процессов в рассеянном свете и определить значения со (к) для фононов, принимающих участие в таких процессах. Поскольку, однако, волновые векторы фотонов (порядка 10 см ) малы по сравнению с размерами зоны Бриллюэна (порядка 10 см" ), информацию удает- [c.108]

Ф. э. может быть представлена как результат трёх после-доват. процессов поглощение фотона и появление электрона с высокой по сравнению со средней) энергией движение этого электрона к поверхности, при к-ром часть его энергии может рассеяться за счёт взаимодействия с др. электронами или дефектами и колебаниями кристаллич. решётки (фононами) выход электрона в вакуум или др. среду через потенц. барьер на границе раздела. В металлах Ф. э. в видимой и УФ-областях спектра связана с поглощением фотонов электронами проводимости. В полупроводниках и диэлектриках Ф. э. в этой области спектра определяется в осн. возбуждением электронов из валентной зоны. Важной количеств, характеристикой Ф. э. является квантовый выход Y—число эмитированных электронов в расчёте на один фотон, падающий на поверхность тела. Вели-тана Y определяется свойствами вещества, состоянием его поверхности и энергией фотонов. [c.365]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...