Синхротронное излучение в спектроскопии. Михайлин В.В. - 120 стр.

UptoLike

Составители: 

- 119 -
2.10. Фотоэмиссия
Качественная картина фотоэмиссии. При фотоэф-
фекте энергия поглощенного фотона ħω расходуется на
преодоление работы выхода и кинетическую энергию
электрона:
ħω =Е
кин
+Ф.
Измеряя количество электронов с данной кинетической
энергией, можно, следовательно, определить количество
электронов с начальной энергией Е
i
E
i
= ħωE
f
(энергии E
i
и E
f
отсчитываются от уровня Ферми).
В первых теоретических работах по фотоэффекту про-
цесс фотоэффекта разбивался на три стадии: а) поглоще-
ние фотона и переход электрона в возбужденное состоя-
ние; б) движение электрона к границе, при этом происхо-
дит неупругое электрон-электронное рассеяние; в) прохо-
ждение электрона через поверхность.
В настоящее время используется подход, основанный
на золотом правиле Ферми: вероятность перехода из со-
стояний E
i
в кристалле в состояние Е
f
в вакууме пропор-
циональна квадрату матричного элемента перехода. В со-
ответствии с этим плотность фототока равна
,)(
22
2),,(
2
2
=
i
fiiff
MEE
m
mc
e
evERj
ωδ
π
ω
h
h
h
,|| ><=
iffi
QM
ψψ
где ψ
f
и ψ
i
волновые функции конечного и начального
состояния; Q=1/2(АррА)дипольный оператор. Тот
факт, что у функции ψ
f
волновой вектор k является ком-
плексным, является очень важным. Физически это соот-
ветствует наличию затухания ψ
f
в кристалле. Другими сло-
вами, электроны с кинетической энергией E
f
—U могут
проникнуть в кристалл на конечную глубину λ 1/k
(2)
На-
    2.10. Фотоэмиссия
   Качественная картина фотоэмиссии. При фотоэф-
фекте энергия поглощенного фотона ħω расходуется на
преодоление работы выхода и кинетическую энергию
электрона:
  ħω =Екин+Ф.
Измеряя количество электронов с данной кинетической
энергией, можно, следовательно, определить количество
электронов с начальной энергией Еi
  Ei = ħω – Ef
(энергии Ei и Ef отсчитываются от уровня Ферми).
   В первых теоретических работах по фотоэффекту про-
цесс фотоэффекта разбивался на три стадии: а) поглоще-
ние фотона и переход электрона в возбужденное состоя-
ние; б) движение электрона к границе, при этом происхо-
дит неупругое электрон-электронное рассеяние; в) прохо-
ждение электрона через поверхность.
   В настоящее время используется подход, основанный
на золотом правиле Ферми: вероятность перехода из со-
стояний Ei в кристалле в состояние Еf в вакууме пропор-
циональна квадрату матричного элемента перехода. В со-
ответствии с этим плотность фототока равна
                               e    m
                                          ∑
                                                                      2
     j ( R, E f , hω ) = 2ev                 δ ( E   − hω − E  ) M      ,
                             2mc 2πh 2 i
                                                   f         i     fi


                           M fi = < ψ f | Q | ψ i >,
где ψf и ψi — волновые функции конечного и начального
состояния; Q=1/2(Ар—рА)—дипольный оператор. Тот
факт, что у функции ψf волновой вектор k является ком-
плексным, является очень важным. Физически это соот-
ветствует наличию затухания ψf в кристалле. Другими сло-
вами, электроны с кинетической энергией Ef—U могут
проникнуть в кристалл на конечную глубину λ ≈ 1/k⊥(2) На-

                                - 119 -