Процессы электронной релаксации

Процессы электронной релаксации [c.345]

Выясним физический смысл т. Предположим, что после того как скорость дрейфа достигла стационарного значения Уд, поле выключено. Вследствие рассеяния электронов на дефектах решетки эта скорость начнет уменьшаться и электронный газ будет переходить в равновесное состояние. Такие процессы установления равновесия в системе, ранее выведенной из этого состояния, называются, как мы знаем, релаксацией. Полагая в (7.3) = О, получаем уравнение, описывающее переход электронного газа в равновесное состояние — процесс его релаксации [c.181]

С.-с. в. играет важную роль в динамике многочастичных спиновых систем. Оно приводит к взаимным переворотам взаимодействующих спинов (электронных либо ядерных), что обеспечивает процессы поперечной релаксации магнитной, спиновой диффузии и ведёт к установлению спиновой температуры в парамагн. твёрдых телах. С.-с. в. между электронами [c.646]

Тяжелые компоненты плазмы газового разряда из-за эффективного обмена энергией при столкновениях имеют, как правило, приблизительно равную температуру, т. е. Г, Го—Т г- Значение этой температуры можно вычислить или оценить из уравнения баланса энергии. Ионы и нейтральные атомы получают энергию от электронов в результате упругих столкновений и от возбужденных частиц в процессах безызлучательной релаксации, а теряют ее за счет процессов теплопроводности к охлаждаемым стенкам газоразрядных камер и конвективного выноса при поддержании разряда в потоке газа. Поэтому уравнение баланса энергии для тяжелой компоненты плазмы можно представить в виде [c.81]

Целостное представление складывается потому, что авторы сумели в сжатой форме изложить и обсудить все вопросы научного и практического характера, связанные с данной проблемой, а именно методы получения и условия образования аморфных сплавов атомную и электронную структуру процессы структурной релаксации и кристаллизации физические, механические и химические свойства аморфных сплавов и возможные области их применения. Таким образом, в книге отражены служебные свойства аморфных сплавов и технология их получения, а также обсуждается одна из фундаментальных и далеко не решенных до конца задач физики конденсированного состояния — проблема однозначного физического описания неупорядоченных металлических систем. [c.8]

В-третьих, к уширению приводят релаксационные процессы (электронные флуктуации, релаксация электронного спина, диффузионное движение атомов), если время релаксации меньше или сравнимо с временем жизни возбужденного состояния ядра. Соответственно уширение третьего типа может дать информацию о процессах, которыми оно вызвано. [c.165]

При столь высоких концентрациях носителей, как в приведенном примере, частота столкновений их друг с другом, пропорциональная плотности Tel оказывается большей, чем скорость столкновений носителей с фононами — квантами колебаний кристаллической решетки. Действительно, при 10 см , как показывают оценки, т ее 10 " с тогда как обратное время взаимодействия свободных носителей с решеткой путем испускания продольных (L0) и поперечных (ТО) оптических фононов - наиболее быстрых процессов электрон-фононной релаксации — оказывается меньше этой величины и вообще не зависит (или слабо зависит) от концентрации свободных носителей [c.147]

Подробное изучение процессов ядерной релаксации в сочетании с электронным парамагнитным резонансом привело к разработке оригинальных методов ориентирования ядер, которые могут в ближайшем будущем открыть новые экспериментальные возможности в ядерной физике и в физике низких температур. [c.8]

Если (о Тг > 1, т. е. если частота электронного резонанса много больше ширины электронной линии (что случается в очень слабых полях или при аномально коротких временах электронной релаксации), то ясно, что процесс, описываемый оператором (IX.39) в твердых телах, преобладает над всеми другими процессами, допускаемыми билинейным взаимодействием [c.354]

Межзонное рекомбинационное излучение. Выше отмечалось, что поглощение света полупроводником может привести к образованию электрона в зоне проводимости и дырки в валентной зоне. Если межзонный переход является прямым, то волновые векторы этих носителей заряда одинаковы к —к. Образовавшиеся свободные носители заряда участвуют в процессах рассеяния, в результате чего за время релаксации —10 с) электрон опускается на дно зоны проводимости, а дырка поднимается к потолку валентной зоны. При их рекомбинации генерируется фотон, т. е. возникает излучение света. Переходы электронов из зоны проводимости в валентную зону могут быть прямыми и непрямыми (так же как переходы при поглощении света). Прямой излуча-тельный переход изображен на рис. 9.7. [c.314]

Заселение уровня 4 осуществляется в результате следующих двух процессов столкновений молекул СО2 с электронами и резонансной передачи энергии от молекул азота к молекулам углекислого газа. Добавление гелия в рабочую смесь лазера СО2 приводит к увеличению разности заселенностей рабочих уровней, так как гелий эффективно обедняет нижние уровни 2 и 3. Добавление гелия приводит также к снижению температуры смеси, что уменьшает скорость безызлучательной релаксации уровня 4 и увеличивает выходную мощность лазера. Следует отметить, что СОг-лазер является самым мощным ). Его выходная мощность может достигать 1 МВт в непрерывном режиме. [c.291]

По нашему мнению, обоснование модели с энергетической щелью получится как следствие строгой теории. Основное различие между нормальным и сверхпроводящим состояниями заключается, по-видимому, в том, что в последнем для возбуждения электрона требуется конечная энергия с. Магнитные свойства могут быть определены методами теории возмущении (см. раздел 3). Вероятным результатом может быть нелокальная теория, аналогичная теории, предложенной Пиппардом теория Лондона будет представлять только предельный, в действительности не реализующийся случай. Процессы релаксации при высоких частотах зависят от деталей модели. В заключение отметим, что фундамент строгой теории сверхпроводимости существует, но полное решение задачи сопряжено со значительными трудностями. Требуются новые радикальные идеи, в частности, для получения удовлетворительной физической картины сверхпроводящего состояния и выяснения природы параметра упорядочения, если он существует. [c.778]

Эффект рассеяния может быть различным для различных процессов переноса, в частности для электропроводности и теплопроводности. Это связано с тем, что, например, электрон-фононное рассеяние, не сопровождающееся изменением импульса и заряда, не оказывает влияния на значение электросопротивления. Однако электрон-фононное рассеяние оказывает влияние на теплопроводность, так как вызывает изменение энергии. Фонон-фононное рассеяние с сохранением импульса не влияет на теплопроводность, так как при этом энергия не меняется. Таким образом, времена релаксации для процессов электропроводности и теплопроводности в общем случае имеют разное значение. [c.457]

Рассмотрим рассеяние электронов электронами. При Т = О электроны движутся как свободные частицы, не сталкиваясь друг с другом. Поэтому при Т > О время релаксации 2т ё е, определяемое временами между двумя последовательными столкновениями электронов, тем больше, чем меньше Т. Электрон-электронное рассеяние оказывает существенное влияние на значение электропроводности в том случае, если импульс электронов при их взаимодействии не сохраняется, т. е. часть импульса передается решетке. Это явление отмечается в так называемых процессах переброса, когда электрон в результате взаимодействия переходит из исходной зоны Бриллюэна в соседнюю (внутри зоны Бриллюэна энергия меняется непрерывно каждая из зон Бриллюэна соответствует одной энергетической зоне и содержит одно состояние на атом). [c.457]

Большая подвижность может быть обусловлена малой эффективной массой носителя заряда т и большим временем свободного пробега или, точнее, временем релаксации Tq. В полупроводниках элективная масса носителей заряда может быть как больше, так и меньше массы свободного электрона. Время релаксации, характеризующее спадание тока после снятия поля, обусловливается процессами рассеяния движущихся в полупроводниках электронов. Чем больше частота столкновений и чем они интенсивнее, тем меньше время релаксации, а следовательно, и подвижность. При комнатной температуре средняя скорость теплового движения свободных электронов в невырожденном полупроводнике и в диэлектрике (если они в нем имеются) около 10 м/с. При этом эквивалентная длина волны электрона будет около 7 нм, тогда как в металлах она составляет примерно 0,5 нм. Таким образом, вследствие большей длины волны электрона в полупроводнике и в диэлектрике по сравнению с металлом, неоднородности порядка размеров атома мало влияют на рассеяние электронов. У некоторых чистых полупроводников подвижность может быть очень большой, 10 м /(В-с) и выше, у других она меньше 10" mV(B- ). Вычисляемая по последнему значению длина свободного пробега составляет лишь долю межатомных расстояний в решетках. Физический смысл требует, чтобы длина свобод- [c.240]

Развиваемая советскими учеными академиком Н. Н. Рыкалиньш и профессором М. X. Шоршоро-вым теория образования соединений разнородных веществ показывает, что процесс прочных связей между ними можно разделить на три стадии. На первой, подготовительной стадии между веществами образуется физический контакт — соединяемые вещества сближаются до расстояний, необходимых для межатомного взаимодействия. На второй стадии поверхности подготовляются к взаимодействию, происходит их активация, приводящая к образованию прочного соединения за счет квантовых процессов электронного взаимодействия. Третья стадия — стадия объемного взаимодействия, заключающегося в релаксации [c.90]

Активная среда. Указанным требованиям наиб, полно отвечают колебат. состояния молекул, обла-даюш ие больткнми временами жизни (по сравнению с электронными и вращательными уровнями). Процессы колебат. релаксации позволяют осухцествить полную инверсию колебат. уровней и т. н. час т и ч и у ю [c.382]

Рассмотренные процессы типичны для раэл. видов плазмы, но для каждой конкретной системы могут оказаться важными, определяющими свойства и параметры плазмы, и др. типы процессов. Напр., это могут быть процессы колебательной релаксации возбуждённых молекул, процессы тушения возбуждённых молекул и атомов при столкновении с электронами и нейтральными частицами, процессы разрушения отрицат. ионов и т. д. [c.353]

Получение СКИ пико- и фемтосекундной длительности позволило перейти к изучению динамич. картины быстро-протекающих процессов, имеющих важное значение практически для всех областей знания. К таким процессам относятся релаксация колебат. и электронного возбуждений, внутр. движение молекул, элементарные стадии хим. реакций, релаксация фотовозбуждённых электронов в полупроводниках, первичные стадии преобразования света в фотосинтезирующих и зрительных пигментах и др. [К 2 J, Исследования этих временных явлений—активно развивающаяся область науки, имеющая междисциплинарный характер. [c.280]

Для начала опишем связанный с неупругнми столкновениями процесс безызлучательной релаксации, иногда называемый столкновительным опустошением. В газах и жидкостях энергия перехода передается окружающим частицам в форме энергии электронного и колебательного возбуждения или поступательного движения Данная релаксация обусловливается переносом энергии, который особенно эффективно происходит в том случае, когда энергии возбуждения релаксирующих частиц (частицы В) и частиц, которые получают энергию вследствие переноса (частицы Л см. рис. 2.12), практически совпадают, т. е. [c.67]

В других, более общих случаях, в (16) вводится ширина Г , равная максимальной из шприи для различных каналов перехода электрона из состояния т. Так, в более реалистичной модели многоуровневого атома с процессом спонтанной релаксации может конкурировать процесс однофотонной иониззции из состояния т, т. е. вынужденный переход электрона из состояния т в непрерывный спектр в результате поглощения фотона внешнего поля частоты м. (Вынужденный резонансный переход из состояния т в состояние т, с большей энергией весьма маловероятен из-за ангарзюннзма атомного спектра.) [c.25]

Рубин. Холодильный прибор, использующий в качестве механизма охлаждения антистоксовую флуоресценцию, во многом аналогичен лазеру, запущенном в обратном режиме мощное когерентное строго направленное излучение вносится в активную среду, которая переизлучает почти изотропно и на более высокой частоте широкополосный свет. Многие исследователи именно с этих позиций подходили к выбору перспективной среды для охлаждения. В частности, всего спустя год после наблюдения непрерывной лазерной генерации в рубине [86] уже была высказана возможность оптического охлаждения в районе температур ниже 100 К [48]. Процесс охлаждения предлагалось осуществить по следующей схеме оптическая накачка возбуждает ионы трёхвалентного хрома, находящиеся в основном электронном состоянии и переводит их на нижний уровень — расщепления отсюда при установлении теплового равновесия происходит переход на уровень вверх, с поглощением фонона энергии 29см последующие спонтанные оптические переходы из этих состояний в основное, известные как К и Я2 линии, приведёт к отводу тепла из кристалла. Подробный расчёт этой схемы приведён в посвящённом рубину разделе параграфа 2.4. Но на 1963 год не было подробной информации о процессах, которые препятствовали оптическому охлаждению в рубине. В результате этого невозможно было оценить величину вклада в нагрев процессов многофононной релаксации, процессов релаксации пар (троек, четвёрок) ионов Сг+ , зависимости от времени установления ион-решёточного равновесия, от перепоглощения флуоресцентного излучения. [c.55]

Таким образом, в рассматриваемой модели спектр РВС действительно содержит узкие спектральные линии ОЛ, ГЛ и РРКР. Как это и должно быть, ОЛ соответствуют линии, обусловленные излучением после окончания колебательной релаксации, ГЛ — линии излучения в процессе колебательной релаксации, а РРКР —линии излучения до колебательной релаксации в возбужденном электронном состоянии. При этом один-един-ственный релаксационный переход (переход М- М—1) необходим и достаточен для нарушения фазовой корреляции между первичным и вторичным фотонами, что и приводит к ГЛ. Этот результат полностью подтверждает критерий фазовой релаксации для разделения рассеяния и ГЛ. [c.348]

Спектроскопия фотолюминесценции твердых тел методически основана на измерении спектра вторичного свечения при фиксированном спектральном составе возбуждающего света и на измерении спектра возбуждения фотолюминесценции, когда приемник регистрирует вторичное излучение в узком спектральном интервале и измеряется зависимость сигнала от частоты возбуждающего света. В первом методе измеряемый спектр определяется главным образом силой осциллятора и временем жизни излучающих состояний, энергетически расположенных вблизи края фундаментального поглощения, и косвенно процессами энергетической релаксации горячих возбужденных состояний. Во втором методе в первую очередь получается информация о спектре и силе осциллятора (но не о времени жизни) электронных возбуждений в энергетической области выше края поглощения. Вклад в фотолюминесценцию полупроводников могут вносить различные механизмы излучательной рекомбинации, такие как зона—зона , зона—примесь , донор—акцептор , с участием фонона, излучение свободных, связанных или локализованных экситонов, а также экситон-поляритонная и биэкситонная рекомбинации. Фотолюминесценция структур с квантовыми ямами имеет свои характерные особенности. В частности, низкотемпературная люминесценция нелегированных квантовых ям обычно связывается с излучательной рекомбинацией экситонов, локализованных на шероховатостях интерфейсов и флуктуациях состава. Дело в том, что в реальности интер- [c.134]

Релаксация нижних рабочих уровней (полосы Зр и 2р) происходит за счет спонтанного испускания — с переходом атомов неона в полосу 1 а. Спонтанные переходы в полосу 1я с верхних рабочих уровней (полосы За и 2з) запрещены в дипольном приближении. Релаксация уровней в 1 -полосв является узким местом в гелий-неоновом лазере релак сация этих уровней происходит за счет процессов электронного девозбуждения, а также за счет столкновений атомов неона со стенками трубки. Последние процессы весьма существенны недаром мощность генерации лазера на гелий-неоне обратно пропорциональна диаметру газоразрядной трубки. [c.52]

Подробное изученш процессов ядерной релаксации в сочетании с электрон н 1.14 парамагнитным резонансом привело к разработке оржги-вальных методов ориентирования ядер, которые могут в ближайшем бу ] щвм открыть "новые экспериментальные возмояшости в адерной физике и в фжзжке вязких температур. [c.8]

Теория электронной теплопроводности является частью электронной теории металлов. Одним из первых успехов этой теории было объяснение соотношения между электропроводностью и теплопроводностью, данное Видеманом и Францем [147] и Лоренцем [148] сначала на основании грубой теории Друдэ [149], а потом в более точной теории Лоренца [150] и, наконец, с помощью теории Зоммерфельда [151], в которой рассматривается свободный электронный газ, подчиняющийся статистике Ферми—Дирака. Как будет показано в п. 13, это соотношение может быть найдено из очень общих соображений необходимо лишь предположение о наличии общего времени релаксации для процессов, определяющих электро-и теплопроводность. [c.224]

Рассмотрим теперь вопрос о поляризации фононов. Теория Блоха предполагает, что поперечные фононы но могут непосредственно взаимодействовать с электронами проводимости. Иногда предполагается, что электроны проводимости не влияют па ту часть решеточной теплопроводности, которая обусловлена поперечными волнами. В этом случае решеточная теплопроводность была бы почти столь жо волпка, как и в эквивалентном диэлектрике. Однако, если считать, что поперечные и продольные волны взаимодействуют посредством трехфононных процессов с сохранением волнового вектора, которые стремятся уравнять параметр т в формуле (7.5), то эффективные времена релаксации для продольных и поперечных волн соответственно равны [c.281]

Увеличение дозы облучения (кривые 3, 4) вызывает полное снятие сжимающих и появление растягивающих напряжений с максимумом на глубине 0,25 мкм. С умен1)1иением глубины слоя растягивающие напряжения уменьшаются, переходя в напряжения сжатия в самых тонких слоях. Приведенные результаты свидетельствуют о том, что ионная имплантация инициирует развитие процессов релаксации остаточных напряжений в тонком поверхностном слое, при этом на глубине 0,25 мкм появляются растягивающие напряжения. Однако при увеличении дозы облучения растягивающие напряжения исчезают, а сжимающие в слое до 1,5 мкм вновь возрастают, достигая примерно исходной величины. Релаксация напряжений связана с пластической деформацией, которая вызывается ионной имплантацией в приповерхностном слое титановых сплавов. Этот вывод согласуется с результатами электронно-микроскопических исследований дислокационных структур а-же-леза, формирующихся в приповерхностном слое при ионной имплантации и в пластически деформированных образцах, показывающих полное тождество таких структур f85]. При этом установлено также увеличение плотности дислокаций с увеличением дозы имплантируемых ионов, что может служить косвенным объяснением увеличения сжимающих напряжении, наблюдав1пегося при исследовании имплантированных образцов титановых сплавов при максимальной дозе облучения. [c.181]

РЕКОМБИНАЦИЯ электрона и дырки — исчезновение пары электрон проводи мости—дырка в результате перехода электрона из зоны проводимости в валентную зону полупроводника РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ—процесс образования и роста структурно более совершенных кристаллических зерен поликристалла за счет менее совершенных зерен той же фазы РЕЛАКСАЦИЯ <есть процесс установления термодинамического равновесия в макроскопической физической системе напряжений — происходящее с течением времени самопроизвольное уменьшение механических напряжений в деформированных телах, не сопровождающееся изменением деформации) РЕНТГЕНОГРАФИЯ—совокупность методов исследования фазового состава и строения вещества, основанных на изучении рассеяния рентгеновского излучения РЕФЛЕКТОМЕТРИЯ — совокупность методов изучения поверхности твердых тел по отражению ими светового излучения [c.272]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...