Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Давыдов А.С. -> "Теория твердого тела" -> 206

Теория твердого тела - Давыдов А.С.

Давыдов А.С. Теория твердого тела — М.: Мир, 1979. — 646 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyatverdogotela1979.pdf
Предыдущая << 1 .. 200 201 202 203 204 205 < 206 > 207 208 209 210 211 212 .. 233 >> Следующая

люминесценции мало отличается от энергии электронных возбуждений, то
вероятность такого комбинационного рассеяния значительно превосходит
вероятность комбинационного рассеяния фотонов с частотой, далекой от
частоты квантового перехода.
РАЗЛИЧНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ВТОРИЧНОГО СВЕЧЕНИЯ
581
Наряду с фотонами частоты со0 - Q,-, претерпевшими комбинационное
рассеяние, из кристалла могут испускаться также фотоны с той же частотой,
образованные при квантовых переходах из возбужденных состояний на
колебательные подуровни основного электронного состояния. В этом случае
экситонное состояние одновременно распадается на фотон частоты (о0 - Q; и
фонон частоты Q/ (двухчастичный переход). Возникающий фотон когерентно не
связан с экситоном. Вероятность этих процессов не зависит от размеров
кристалла. Вероятность же испускания фотонов, претерпевших комбинационное
рассеяние, возрастает при увеличении размеров кристаллов, так как
увеличивается путь, проходимый фотонами внутри кристалла.
Относительная роль указанных двух процессов зависит от типа кристалла и
температуры. В частности, в кристаллах с примесями люминесценция
происходит из состояний примесей (см. § 68). В этом случае основную роль
играют двухчастичные переходы.
Большой экспериментальный материал указывает на то, что, как правило,
спектральное распределение люминесценции кристаллов при возбуждении в
области собственного поглощения не зависит от длины волны'возбуждающего
света. При низких температурах в идеальном кристалле спектр люминесценции
начинается с полосы, соответствующей чисто электронному переходу из
нижнего син-глетного возбужденного уровня. Эти- экспериментальные факты
свидетельствуют об установлении квазитермодинамического равновесия между
возбужденными состояниями. Излучение из "терма-лизованных" состояний
следует относить к процессам лиминесцен-ции, так как оно происходит из
реальных состояний и отражает их природу (ширину и т. д.).
Оценки времен релаксационных процессов, приводящих к установлению
квазитермодинамического равновесия внутри зоны, дают значения 10-11-10-13
с. Радиационное время жизни синглетных состояний 10~7-10"9 с. Таким
образом, при не очень низких температурах (см. § 67.2) квазиравновесное
распределение обычно успевает установиться. В некоторых случаях, однако,
оно не успевает установиться полностью. Степень отклонения от
равновесного распределения существенно отличается для возбуждений разного
типа. Например, квазиравновесное распределение между синглетными
возбуждениями устанавливается значительно быстрее, чем равновесное
распределение между синглетными и триплетными состояниями.
Энергия нижайших триплетных возбуждений в кристаллах меньше энергии
синглетных возбужденных состояний. Однако из-за слабой связи между
триплетными и синглетными состояниями и малого радиационного времени
последних энергия возбуждения синглетных возбуждений излучается часто
прежде, чем перейдет в триплетные состояния.
582
РАССЕЯНИЕ СВЕТА И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ
[ГЛ. XIV
Если триплетные экситоны создаются в кристалле каким-либо образом, то в
течение своего большого времени жизни, превышающего в миллионы раз время
жизни синглетных экситонов, они могут, сталкиваясь друг с другом,
превращаться в синглетные возбуждения. Происходит так называемая трип
лет-т риплетная аннигиляция. После быстрой релаксации к нижайшему
синглетному возбуждению происходит излучение. Такое излучение называют
запаздывающей флуоресценцией, так как энергия долгое время хранилась в
состояниях триплетного возбуждения. Спектральное распределение
запаздывающей флуоресценции такое же, как и флуоресценции с синглетного
состояния, если оно возбуждается светом непосредственно.
При изучении спектров поглощения и люминесценции чистых молекулярных
кристаллов было обнаружено, что коротковолновая часть спектра
люминесценции при низких температурах непосредственно примыкает к
длинноволновому краю полосы поглощения. Такое совпадение указывало на
одинаковую природу излучающего и поглощающего состояний. Однако точное
резонансное совпадение краев полос люминесценции и поглощения наблюдается
сравнительно редко.
При сильной связи экситонов с фононами могут возникать "само-захваченные"
локальные возбуждения (см. § 51), энергетическая зона которых очень узка
и расположена ниже зоны свободных экситонов. Установление
квазиравновесного распределения приведет к тому, что к моменту
высвечивания большая часть экситонных возбуждений перейдет в локальные,
из которых и происходит излучение. При этом спектр люминесценции будет
состоять из широких полос, сдвинутых в длинноволновую сторону по
отношению к границе спектра поглощения. В этом случае не будет
резонансного совпадения краев полос поглощения и люминесценции при низкой
температуре.
До последнего времени экспериментальные возможности ограничивались
исследованием явлений во временной шкале порядка 10~8- 10"9 с. Поэтому
такие исследования сводились к изучению установившегося отклика среды на
Предыдущая << 1 .. 200 201 202 203 204 205 < 206 > 207 208 209 210 211 212 .. 233 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed