Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Агранович В.М. -> "Теория экситонов" -> 87

Теория экситонов - Агранович В.М.

Агранович В.М. Теория экситонов — М.: Наука, 1968. — 384 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyaexkidov1968.pdf
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 155 >> Следующая

к0 ф О, то при е-^^[(О) величины 7^->0, т. е. по мере
приближения к краю зоны примесная полоса "погасает".
Теория Рашбы [3] получила убедительное экспериментальное
подтверждение в работах Броуде и Шеки [4, 5] при исследовании
спектров твердых растворов нафталина в дейтеронафталине.
В этих растворах растворителем и примесью являются молекулы,
отличающиеся только-изотопическим составом. Поскольку у
изотопических молекул волновая функция электронов изменяется
очень мало, энергии взаимодействия примесной изотопической
молекулы с окружением остаются в первом приближении такими же,
как и для молекул основного вещества. Поэтому решетка вокруг
примеси практически не искажается. В то же время при
дейтерировании энергетический уровень молекулы нафталина
смещается примерно на 15 см~1 на один замещенный дейтерием атом
водорода. Поэтому, имея дейтеронафталин с разной степенью
дейтерирования, Броуде и Шека [4] смогли изучить особенности
примесного поглощения для различных значений | е -- Е, (0) |.
Из соотношения (4,4) следует, что при Е: (0) ~ Е2 (0)
(локализованные экситоны) отношение /,/72 не зависит от
положения уровня примеси. Если же Ех (0) Ф Е2 (0), причем
величина j Ех (0) - Е2 (0) | велика по сравнению с шириной
линии примесного поглощения, то по мере приближения энергии е,
например, к Я, (0) отношение 7,//2 резко возрастает. Это
обстоятельство, использованное в работах Броуде и Шеки [4, 5],
позволило им выяснить, какие из экситонных состояний в
кристалле нафталина, расположенные в области его первого элек-
тронного перехода, отвечают свободным, а какие -
локализованным экситонам. Эти же исследования показали, что в
нафталине свободные экситоны нижайшей зоны обладают минимумом
энергии при малых к.
§ 5. Экситонные состояния в смешанных молекулярных кристаллах
В предыдущем параграфе рассматривались электронные состояния
в кристалле, которые возникают при наличии лишь одной
примесной молекулы, уровень энергии возбуждения которой близок
к экситонной зоне растворителя. Ясно, что соответствующие
результаты теории могут быть использованы для анализа
экспериментов лишь при достаточно малых концентрациях примеси,
когда взаимодействием между примесными молекулами можно
пренебречь.
При увеличении концентрации примеси становится существенным
это взаимодействие, что приводит, как это было впервые
показано в экспериментальной работе Броуде и Оноприенко [6], к
целому ряду особенностей. В этой работе были исследованы
спектры поглощения
216 ЛОКАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ в МОЛЕКУЛЯРНЫХ КРИСТАЛЛАХ [ГЛ. VI
кристаллических растворов дейтерозамещенных бензола. Основные
ее результаты авторы формулируют следующим образом:
1. Каждой из двух компонент раствора может быть сопоставлен
давыдовский дублет сильно поляризованных полос, причем
расщепление дублета, обусловленное резонансным взаимодействием
молекул одного сорта, возрастает с ростом концентрации
соответствующей компоненты.
2. Отношения интенсивностей полос в различных дублетах резко
различаются между собой и отличаются от соответствующих
величин для чистых кристаллов. По мере увеличения расстояния
между полосами, соответствующими двум компонентам смеси,
поляризационное отношение для каждой из них приближается к
поляризационному отношению для чистого кристалла.
Поскольку в работе Броуде и Оноприенко [6] концентрации раз-
личных компонент были величинами одного порядка, теоретический
анализ квантовых состояний такого смешанного раствора не может
быть проведен посредством методов, традиционных для
упорядоченных систем. Как показано Лифшицем [7], в этом случае
требуется принципиально иной подход. Если, однако, не
интересоваться эффектами, обусловленными флуктуациями
распределения молекул различного рода в объеме кристалла, то
приближенная теория наблюдавшихся в работе [6] эффектов, как
это продемонстрирсвано в работе Броуде и Рашбы [8], может быть
построена на основе сравнительно простого подхода.
В работе [8] рассмотрен кристаллический изотопический
раствор замещения. Если е°а - энергия возбуждения молекулы па в
отсутствие межмолекулярных взаимодействий, равная энергии
возбуждения в парах е? (7 - сорт молекулы), то амплитуды
возбуждения молекул апа при заданном распределении молекул по
узлам определяются минимизацией функционала энергии
?=2(е°+ 2 @ \2^г У}' а М "а , (5,1)
ад I m|i*no па,шРЛ Па1 А, Па na'mli mli ( '
при выполнении условия нормировки
2l"n" |2=i. па
Для однокомпонентных систем (5,1) переходит в выражение для
энергии кристалла в приближении Гайтлера - Лондона (см. гл.
I). В дальнейшем предполагается, что матричные элементы
резонансного взаимодействия Мпа? тр не зависят от изотопного
состава молекул, расположенных в узлах па и ш|3. Имея в виду
экситонные состояния кристалла, отвечающие большим длинам
волн, в работе [8] минимум (5,1) ищется на классе "сглаженных"
функций апа - А1~'/га!а, где N - число ячеек в кристалле.
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 155 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed