Экситон-фононное взаимодействие в ионных кристаллах

Экситон-фононное взаимодействие в ионных кристаллах [c.429]

Как было показано в гл. П1 колебания решетки в ионных кристаллах обладают рядом особенностей, связанных с наличием электрических зарядов у ионов. В ионных кристаллах с большой диэлектрической проницаемостью боровские радиусы экситонов значительно превышают постоянную решетки. Это позволяет рассматривать экситон-фононное взаимодействие как независимое взаимодействие электрона и дырки с фононами. В таком приближении гамильтониан экситона, взаимодействующего с колебаниями решетки, можно записать в виде [c.429]

Взаимодействие экситонов с оптическими фононами. Взаимодействие экситонов Ванье —Мотта с продольными оптическими фононами в ионных кристаллах существенно отличается от соответствующего взаимодействия экситонов Френкеля в молекулярных кристаллах. В молекулярных кристаллах оптические фононы соответствуют вращательным качаниям нейтральных анизотропных молекул. В ионных кристаллах оптические фононы обусловлены смещением положительных ионов относительно отрицательных. [c.434]

Величины, входящие в квадратные скобки, определены выражениями (52.16). При равных эффективных массах электронов и дырок qe = Qh и функция взаимодействия (52.29) равна нулю ). В ионных кристаллах обычно эффективная масса дырки значительно превышает эффективную массу электрона. Например, в кристалле dS их отношение больше семи [168]. В таких кристаллах экситон-фононное взаимодействие велико и его нельзя рассматривать методом теории возмущений. [c.435]

Исследуем теперь взаимодействие этих экситонов с колебаниями решетки ионных кристаллов. Такое взаимодействие приводит к истинному поглощению света экситонами, определяет форму полос поглощения и люминесценции и существенным образом влияет на внутреннюю структуру экситонов. При сильной экситон-фононной связи меняется значительно характер движения экситона. Вследствие испускания и поглощения фононов изменяется волновой вектор и энергия экситона и, следовательно, экситонные состояния становятся нестационарными. [c.429]

Кристаллы сернистого кадмия весьма удобны для исследования роли комбинационного рассеяния поляритонов в процессе люминесценции кристалла. При сравнительно большой связи экситонов с фононами в этом ионном кристалле взаимодействие экситонов с акустическими фононами очень мало. Значительную роль играют только взаимодействия с одной ветвью оптических колебаний (с энергией 38 мэв, или 360 сл-г ), обладающих малой дисперсией. [c.602]

Основной смысл перехода к нолярнтонным переменным состоит в том, что эти переменные соответствуют в принципе истинным нормальным колебаниям взаимодействующей экситон-фотонной системы. Поэтому следует считать, что фотон, падающий на поверхность кристалла, создает в кристалле поляритон. В кристалле поляритон либо распространяется, либо рассеивается. Процесс комбинационного рассеяния света следует отождествлять именно с процессом рассеяния поляритона [53, 54]. Когда поляритон с частотой ац (соответствующий падающему извне фотону) рассеивается (или распадается) с образованием поляритона с частотой 2 (которому соответствует рассеянный фотон, вылетающий из кристалла) и фонона с частотой UO = i)i — U2, это означает, что произошло стоксово комбинационное рассеяние света. Заметим, что, например, в случае поперечных фононов в ионном кристалле возникающий фонон вследствие его взаимодействия с электромагнитным полем также следует рассматривать как поляритонное колебание. Чтобы различать эти случаи, мы будем в первом случае пользоваться термином экситонный поляритон , во втором — фононный поляритон . Таким образом, комбинационное рассеяние света можно представить себе как процесс распада [c.95]

В конденсиров. средах возможны разл. типы возбуждений и, следовательно, К. Колебания атомов (или ионов) около положения равновесия распространяются по кристаллу в виде волн (см. Колебания кристаллической решётки). Соответствующие К. наз. фононами. Единств, тип движения атомов в сверхтекучем гелии — звук, волны (волны колебаний плотности). Соответствующие К. наз. фононами и ротонами, все они — бозоны. Колебания магн. моментов атомов в магнитоупорядоченных средах представляют собой волны поворотов спинов (см. Спиновые волны). Соответствующая К.—магнон—также бозон. В полупроводниках К. являются эл-ны проводимости и дырки (обе — фермионы). Взаимодействуя друг с другом и с др. К., эл-ны и дырки могут образовывать более сложные К. экситон Ванье — Мотта, полярон, фазон, флуктуон). [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...