Автолокализация (от греч. autos - сам и лат. localis - местный) квазичастиц в твёрдых телах - возникновение
сильной деформации кристаллич. решётки вокруг квазичастицы (электрона
проводимости, дырки, экситона), приводящее к её локализации в потенциальной
яме, созданной деформацией. Автолокализация наступает,
если связь квазичастицы с решёткой является достаточно сильной. Вследствие трансляционной
инвариантности автолокализов. квазичастица сохраняет возможность перемещаться
по кристаллу, но её эффективная масса значительно возрастает, а коэфф. диффузии
обычно уменьшается.
Изменение энергетич. спектра квазичастиц
зависит от соотношения между шириной разрешённой энергетич. зоны 
свободных кваэичастиц и величиной 
, где 
- частота колебаний кристаллич. решётки, наиб. сильно взаимодействующей с частицей.
Если 
, то при А.
зона разрешённых состояний на шкале энергий понижается на величину 
и сужается на величину 
.
Качеств. перестройки спектра квазичастиц не происходит, и, если экспоненциальный
фактор не слишком мал, спектр автолокализованных ("одетых") состояний
квазичастицы сохраняет заметную ширину.
Энергетическая диаграмма кристалла при наличии автолокализации;
волнистые линии изображают туннелиро-вание в автолокализованные
состояния, штриховые линии - релаксацию.
Пример - экситон в молекулярных
кристаллах (типа бензола), "одевание" к-рого происходит за счёт
взаимодействия с внутр. фононами (см. Вибронные возбуждения ).Более интересен
случай 
, когда
спектр качественно перестраивается: под дном разрешённой зоны, к-рая в целом
не разрушается, появляются автолокализов. состояния (рис.). Ниже обсуждается
этот случай.
Автолокализов. состояния могут быть
как большого (по сравнению с постоянной решётки), так и малого радиуса; радиус
зависит от типа квазичастицы, закона её взаимодействия с фононами и размерности
системы [2-5]. Примеры автолокализов. состояний большого радиуса - т. н. континуальный
полярон, автолокализов. состояния в одномерных системах [2], фазоны. Обычно
автолокализов. состояния имеют малый радиус. Это - поляроны в окислах
переходных металлов [4], автолокализов. дырки в щёлочно-галоидных кристаллах
[3], экситоны в кристаллах инертных элементов
[5] и т. д. С ростом температуры Т зонный механизм переноса сменяется прыжковым.
Свободные и автолокализов. состояния квазичастиц в кристалле сосуществуют. Они разделены энергетич. барьером W,
связанным с затратой энергии на образование потенциальной ямы, к-рая
может "захватить" квазичастицу. Барьер возникает в трёхмерных системах,
когда взаимодействие квазичастиц с фононами является неполяризационным
(в случае полярона А. идёт без барьера). Автолокализационный барьер
эффективен вплоть до высоты 
. Для описания связи квазичастиц с фононами удобно ввести параметры 
и 
. А. наступает, когда 
. Величина 
характеризует рассеяние свободных квазичастиц. Из-за малости 
параметр
даже при 
.
Это приводит к слабому рассеянию свободных квазичастиц в условиях
наличия А. Скорость превращения свободных квазичастиц в
автоло-кализованные определяется при низких температуpax тун-нелированием
через автолокализационный барьер, при высоких - термоактивацией.
Сосуществование свободных и автолокализованных экситонов обнаружено в ряде веществ (иодиды щелочных металлов [3], отвердевшие инертные газы [5] и др.) по одновременному присутствию в спектре люминесценции двух типов собственного свечения.
|
|
 |
