к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Биэкситон

Биэкситон - связанное состояние двух экситонов (простейший экситонный комплекс), напр. Френкеля экситоны или Ванъе - Momma экситоны. Биэкситоны, образованные из двух экситонов Френкеля, наблюдались в антиферромагнитной -модификации кристаллического O₂ [1]. Наиб. исследованы биэкситоны Ванье - Мотта [2]. Эти четырёхчастичные образования занимают по энергии связи промежуточное положение между молекулой H₂ и бипозитронием (см. Позитроний ). Биэкситон существует во всей области значений параметра ( -эффективные массы электрона и дырки).

Предполагается, что , т. е. 0<<1. При этом его энергия связи монотонно возрастает от ( - энергия связи каждого экситона Ванье - Мотта) при (бипозитроний) до при (молекула H₂). По-видимому, при величина может значительно увеличиваться за счет взаимодействия частиц через т. н. виртуальные фононы (т. е. через деформацию решётки, вызываемую частицами, входящими в биэкситон.), а также за счёт короткодействующего притяжения между электронами и дырками. Биэкситоны в кристаллах, в которых разрешены прямые излучательные (бесфононные) переходы в осн. состояние экситона, обнаруживаются по спектрам люминесценции, отвечающим переходам биэкситонов экситон; они наблюдаются также в спектрах поглощения, соответствующих обратным переходам экситон биэкситон.

Высокая интенсивность линий, т. е. большая вероятность этих переходов, обеспечивается тем, что им отвечает гигантская сила осциллятора, к-рая в расчёте на один рождающийся биэкситон примерно равна силе осциллятора экситонного перехода в объёме кристалла порядка объёма биэкситона [3]. В. имеют короткое время жизни. Др. путь обнаружения биэкситона состоит в наблюдении их двухфотонного рождения (см. Многофотонные процессы ),вероятность к-рого резонансно велика из-за малости [4]. Такие процессы изучены на биэкситонах в CuCl и CuBr [5].

В полупроводниках с многодолинной структурой спектра типа Si и Ge (см. Многодолинные полупроводники)образованию заметных концентраций биэкситонов препятствует конкуренция с электронно-дырочными каплями (см. Электронно-дырочная жидкость ),обладающими большей энергией связи, чем биэкситоны В Si биэкситоны были обнаружены только при сильной одноосной деформации, снимающей вырождение зон и вследствие этого повышающей стабильность биэкситонов по сравнению с каплями. T. к. эффективное парное взаимодействие между биэкситонами в ряде случаев соответствует отталкиванию, высказано предположение о возможности их бозе-конденсации [6].

Если рассматривать термин "экситон" в широком смысле этого слова как бестоковое одноимпульсное элементарное возбуждение в кристалле, то к биэкситонам должны быть отнесены также связанные состояния двух магнонов (спиновые комплексы Бете) или двух фононов (бифононы). Возможны также гетерокомплексы - связанные состояния двух экситонов разл. типа, напр. виброн - связанное состояние молекулярного электронного экситона и внутр. фонона (см. Вибронные возбуждения в молекулярных кристаллах). Механизм взаимодействия зависит от природы экситонов, образующих биэкситоны, напр. для бифононов он определяется энгармонизмом колебаний кристаллич. решётки. Бифононы наблюдались в кристаллич. параводороде [7] и ряде др. кристаллов [7]. Связанные состояния электронного экситона и магнона обнаружены в антиферромагнетиках [ 8].

Литература по

Гайдидей Ю. Б. и др., Бимолекулярные экситонные состояния в альфа-кислороде, "Письма в ЖЭТФ", 1973, т. 18, с. 164;
Mоскаленко С. А., К теории экситона Мотта в телочно-галоидных кристаллах, "Оптика и спектроскопия", 1958, т. 5, с. 147;
Гоголин A. A., Pашба Э. И., Влияние взаимодействия экситонов на экситонные спектры, "Письма в ЖЭТФ", 1973, т. 17, с. 690;
Hanamura E., Giant two-photon absorption due to excitonic molecules, "Solid State Communs", 1973, v. 12, p. 951;
Грюн Дж. Б., Хенерлаге Б., Леви Р., Биэкситоны в CuCl и родственных системах, в кн.: Экситоны, под ред. Э. И. Рашбы и M. Д. Стерджа, M., 1985;
Тимофеев В. В., Свободные многочастичные электронно-дырочные комплексы в непрямозонных полупроводниках, там же;
Белоусов М. В., Колебательные экситоны Френкеля, там же;
Tанабе Ю., Аойяги К., Экситоны в магнитных диэлектриках, там же.

Э. И. Рашба

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что только в 1990-х доплеровские измерения радиотелескопами показали скорость Маринова для CMB (космического микроволнового излучения), которую он открыл в 1974. Естественно, о Маринове никто не хотел вспоминать. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира