Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Агранович В.М. -> "Теория экситонов" -> 8

Теория экситонов - Агранович В.М.

Агранович В.М. Теория экситонов — М.: Наука, 1968. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaexkidov1968.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 155 >> Следующая

волнового вектора, а узла кристаллической решетки, на котором
он локализован.
С целью выяснить природу состояния, создаваемого при погло-
щении света в кристалле CdS, Томас и Хопфилд [9] провели
исследование влияния электрического Е и магнитного Н
статических полей на положение ряда линий экситонного
поглощения.
Если v - групповая скорость экситона, то действующее элект-
рическое поле в системе координат, связанной с движущимся
экситоном, равно Е -!-[vH]. Следовательно, если для
рассматриваемого
экситонного состояния имеет место квадратичный эффект Штарка,
то в присутствии магнитного поля смещение терма в зависимости
от |Е| должно следовать квадратичной параболе, смещенной
относительно значения Е - 0. В работе [9] такого рода
зависимость действительно наблюдалась. В приближении
изотропной эффективной массы v = hkhn*, где к-волновой вектор
экситона, равный волновому вектору фотона. Поскольку величины
Е, Н и к, таким образом, оказываются известными, обработка
эксперимента позволила оценить значение эффективной
16
ВВЕДЕНИЕ
массы экситона в CdS. Оно оказалось равным 1,1 массы электрона
в пустоте, что хорошо согласуется с суммой эффективных масс
электрона и дырки (0,2 и 0,7 электронных масс), найденных
независимо.
В связи с этими результатами следует отметить, что
используемая в работе [9] зависимость положения экситонного
терма от Е в присутствии магнитного поля может быть получена,
как это было показано Гинзбургом и автором [10], без
использования какой-либо конкретной модели экситона, если
только при нахождении энергии экситона в присутствии
электрического и магнитного статических полей учесть
зависимость тензора диэлектрической проницаемости кристалла от
волнового вектора, т. е., иными словами, если учесть про-
странственную дисперсию. Зависимость тензора диэлектрической
проницаемости от волнового вектора обусловлена не только
конечной (ненулевой) шириной экситонной зоны, но также,
например, квадру- польной поляризацией и т. д.
В частности, применительно к модели экситона Ванье - Мотта
автором [11] было показано, что, вообще говоря, в присутствии
внешних полей энергия экситона изменяется и возникает
зависимость этой энергии от к вида используемой Томасом и
Хопфилдом не только за счет прямого воздействия этих полей на
электрон и дырку экситона, которое было учтено в [9], но также
из-за их влияния на диэлектрическую проницаемость среды (т.
е., фактически, на остальные заряды кристалла), которая входит
в выражение энергии взаимодействия электрона и дырки.
Из сказанного поэтому следует, что для получения информации
О трансляционных свойствах экситона из результатов опытов,
аналогичных проведенным Томасом и Хопфилдом [9], требуется
дополнительный анализ. Именно, необходимо в каждом конкретном
случае иметь возможность оценить роль различных факторов,
приводящих к пространственной дисперсии тензора
диэлектрической проницаемости при наличии внешних полей, и
среди них найти главный.
В случае кристалла CdS, использованного Томасом и Хопфилдом
[9], где найденное значение т* согласуется с суммой
эффективных масс электрона и дырки, найденных независимо,
основным фактором, приводящим к наблюдаемым в [9] эффектам,
действительно является, по-видимому, наличие в CdS экситонных
состояний, которым отвечают сравнительно небольшие значения
эффективной массы и для которых волновой вектор к, по крайней
мере при малых к, является "хорошим" квантовым числом. К
сожалению, эксперименты Томаса и Хопфилда остаются уникальными
и их методика все еще не распространена на другие кристаллы.
В молекулярных кристаллах также имеются свои специфические,
хотя и несколько более косвенные способы получения информации
О характере экситонных состояний. Один из таких методов,
предложенный Броуде, Рашбой и Шекой [12], состоит в изучении
характера
ВВЕДЕНИЕ
17
примесного поглощения (его интенсивности и поляризации),
которое возникает по мере приближения уровня примеси к
экситонной зоне кристалла. Возникающее (в некоторых случаях)
при этом возрастание суммарного поглощения свидетельствует о
том, что по мере сближения термов создаваемое светом
возбужденное состояние, хотя оно и расположено около примеси,
охватывает все больше молекул основного вещества, т. е. как бы
эффективно возрастает число поглощающих молекул. Если,
например, уровень примеси расположен ниже экситонной зоны, то
такая ситуация может быть возможна лишь в том случае, если дну
экситонной зоны, ширина которой велика по сравнению с
расстоянием между примесным уровнем и дном экситонной зоны,
отвечает значение волнового вектора к0, |к0|^^1/а, где а-
постоянная решетки кристалла. Поэтому для узких экситонных зон
этот эффект из-за конечной ширины линий как примесного, так и
собственного поглощения должен быть выражен значительно слабее
(более подробно о примесном поглощении в молекулярных кристал-
лах см. § 4 гл. VI).
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 6 7 < 8 > 9 10 11 12 13 14 .. 155 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed