Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть I. Васильев А.Н - 186 стр.

UptoLike

âåðõíåãî ïîäóðîâíÿ
E
-ñîñòîÿíèÿ áëèæå äðóã ê äðóãó).
Òåîðåìà î çåðêàëüíîñòè ëèíèé ïîãëîùåíèÿ è ëþìèíåñ
-
öåíöèè áîëüøå íå âûïîëíÿåòñÿ äëÿ âûðîæäåííûõ ñîñòîÿíèé.
Äåéñòâèòåëüíî, â âîçáóæäåííîì ýëåêòðîííîì ñîñòîÿíèè ñèñ
-
òåìà ïåðåéäåò â ñîñòîÿíèå ìåòàñòàáèëüíîãî ðàâíîâåñèÿ ïî ôî
-
íîííîé ïîäñèñòåìå âáëèçè ìèíèìóìà íèæíåé èç äâóõ êðèâûõ.
Òåì ñàìûì ëèíèÿ ëþìèíåñöåíöèè áóäåò îäíîãîðáîé è áóäåò
ñîîòâåòñòâîâàòü ïåðåõîäàì òîëüêî ñ îäíîãî èç âîçáóæäåííûõ
óðîâíåé.
13.4 Áåçûçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû
Êðîìå ïåðåõîäîâ èç îäíîãî ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ â
äðóãîå ïóòåì ïîãëîùåíèÿ èëè èñïóñêàíèÿ ôîòîíà, â ñèñòåìå
«äåôåêò + ôîíîíû» âîçìîæíû ïåðåõîäû áåç ó÷àñòèÿ ôîòî
-
íîâ.  ÷àñòíîñòè, òàêîâûìè ÿâëÿþòñÿ áåçûçëó÷àòåëüíûå ïå
-
ðåõîäû èç âîçáóæäåííîãî ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ â îñíîâíîå.
Åñëè áû àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå ÿâëÿëîñü òî÷íûì,
òàêèå ïåðåõîäû áûëè áû çàïðåùåíû. Íàïîìíèì, ÷òî äëÿ
îáîñíîâàíèÿ àäèàáàòè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ â (12.4) áûëè
îïóùåíû ÷ëåíû â ôèãóðíûõ ñêîáêàõ
{}K
. Åñëè ïðåäïîëàãàåò-
ñÿ, ÷òî ýëåêòðîííàÿ ôóíêöèÿ
y(; )rR
âñå-òàêè çàâèñèò îò êîîð-
äèíàò èîííîé ïîäñèñòåìû, ýòè ÷ëåíû ïðèâîäÿò ê ñâÿçûâàíèþ
ðàçëè÷íûõ ñîñòîÿíèé ýëåêòðîííîé ïîäñèñòåìû.
Ïðè ðàññìîòðåíèè óðîâíåé ýíåðãèè â ñèñòåìå «äåôåêò +
ðåøåòêà» (ðèñ. 26) ìîæíî ââåñòè äâå âåëè÷èíû, ïîëåçíûå äëÿ
ïîñëåäóþùåãî èçëîæåíèÿ: ýíåðãèþ áåñôîíîííîãî ïåðåõîäà
E
fi
0
è ýíåðãèþ àêòèâàöèè
E
fi
A
, ðàâíóþ ðàññòîÿíèþ ïî øêàëå
ýíåðãèè ìåæäó òî÷êîé ïåðåñå÷åíèÿ êîíôèãóðàöèîííûõ êðè
-
âûõ è ìèíèìóìîì âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ. Åñëè ïðåäïîëà
-
ãàòü ïðèìåíèìîñòü ãàðìîíè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ äëÿ âñåõ
Q
,
òî
EEE E
fi
A
fi
=-()
02
4DD
, (13.12)
ãäå
DWES= h
.
 ïðèáëèæåíèè ñëàáîé ñâÿçè èç (13.12) ñëåäóåò, ÷òî
E
fi
A
î÷åíü áîëüøîå è ïîïàäàåò â îáëàñòü, ãäå ïðèìåíèìîñòü ãàðìî
-
íè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ çàâåäîìî íàðóøàåòñÿ.  ýòîì ñëó÷àå
âåðîÿòíîñòü áåçûçëó÷àòåëüíûõ ïåðåõîäîâ èç âîçáóæäåííîãî
ñîñòîÿíèÿ â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå îêàçûâàåòñÿ ïîðÿäêà [100]
185
âåðõíåãî ïîäóðîâíÿ E-ñîñòîÿíèÿ áëèæå äðóã ê äðóãó).
    Òåîðåìà î çåðêàëüíîñòè ëèíèé ïîãëîùåíèÿ è ëþìèíåñ-
öåíöèè áîëüøå íå âûïîëíÿåòñÿ äëÿ âûðîæäåííûõ ñîñòîÿíèé.
Äåéñòâèòåëüíî, â âîçáóæäåííîì ýëåêòðîííîì ñîñòîÿíèè ñèñ-
òåìà ïåðåéäåò â ñîñòîÿíèå ìåòàñòàáèëüíîãî ðàâíîâåñèÿ ïî ôî-
íîííîé ïîäñèñòåìå âáëèçè ìèíèìóìà íèæíåé èç äâóõ êðèâûõ.
Òåì ñàìûì ëèíèÿ ëþìèíåñöåíöèè áóäåò îäíîãîðáîé è áóäåò
ñîîòâåòñòâîâàòü ïåðåõîäàì òîëüêî ñ îäíîãî èç âîçáóæäåííûõ
óðîâíåé.

13.4     Áåçûçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû
      Êðîìå ïåðåõîäîâ èç îäíîãî ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ â
äðóãîå ïóòåì ïîãëîùåíèÿ èëè èñïóñêàíèÿ ôîòîíà, â ñèñòåìå
«äåôåêò + ôîíîíû» âîçìîæíû ïåðåõîäû áåç ó÷àñòèÿ ôîòî-
íîâ.  ÷àñòíîñòè, òàêîâûìè ÿâëÿþòñÿ áåçûçëó÷àòåëüíûå ïå-
ðåõîäû èç âîçáóæäåííîãî ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ â îñíîâíîå.
      Åñëè áû àäèàáàòè÷åñêîå ïðèáëèæåíèå ÿâëÿëîñü òî÷íûì,
òàêèå ïåðåõîäû áûëè áû çàïðåùåíû. Íàïîìíèì, ÷òî äëÿ
îáîñíîâàíèÿ àäèàáàòè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ â (12.4) áûëè
îïóùåíû ÷ëåíû â ôèãóðíûõ ñêîáêàõ {K}. Åñëè ïðåäïîëàãàåò-
ñÿ, ÷òî ýëåêòðîííàÿ ôóíêöèÿ y(r; R) âñå-òàêè çàâèñèò îò êîîð-
äèíàò èîííîé ïîäñèñòåìû, ýòè ÷ëåíû ïðèâîäÿò ê ñâÿçûâàíèþ
ðàçëè÷íûõ ñîñòîÿíèé ýëåêòðîííîé ïîäñèñòåìû.
      Ïðè ðàññìîòðåíèè óðîâíåé ýíåðãèè â ñèñòåìå «äåôåêò +
ðåøåòêà» (ðèñ. 26) ìîæíî ââåñòè äâå âåëè÷èíû, ïîëåçíûå äëÿ
ïîñëåäóþùåãî èçëîæåíèÿ: ýíåðãèþ áåñôîíîííîãî ïåðåõîäà
E fi0 è ýíåðãèþ àêòèâàöèè E fiA , ðàâíóþ ðàññòîÿíèþ ïî øêàëå
ýíåðãèè ìåæäó òî÷êîé ïåðåñå÷åíèÿ êîíôèãóðàöèîííûõ êðè-
âûõ è ìèíèìóìîì âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ. Åñëè ïðåäïîëà-
ãàòü ïðèìåíèìîñòü ãàðìîíè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ äëÿ âñåõ Q,
òî
       E fiA = (E fi0 - DE)2 4DE ,                   (13.12)

ãäå DE = hW S.
    Â ïðèáëèæåíèè ñëàáîé ñâÿçè èç (13.12) ñëåäóåò, ÷òî E fiA
î÷åíü áîëüøîå è ïîïàäàåò â îáëàñòü, ãäå ïðèìåíèìîñòü ãàðìî-
íè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ çàâåäîìî íàðóøàåòñÿ.  ýòîì ñëó÷àå
âåðîÿòíîñòü áåçûçëó÷àòåëüíûõ ïåðåõîäîâ èç âîçáóæäåííîãî
ñîñòîÿíèÿ â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå îêàçûâàåòñÿ ïîðÿäêà [100]


                                     185