Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть I. Васильев А.Н - 204 стр.

UptoLike

ðåêîìáèíàöèè ýëåêòðîí ïåðåõîäèò íà ìîëåêóëó
Cl
2
-
, â ðåçóëü
-
òàòå ÷åãî îáðàçóåòñÿ îñíîâíîå ñîñòîÿíèå äâóõ èîíîâ
Cl
-
âðå
-
øåòêå. Ñèììåòðèÿ òàêîãî îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ
1
S
g
+
, à ñèì
-
ìåòðèÿ ìîëåêóëû
Cl
2
-
, âîêðóã êîòîðîé íàõîäèòñÿ ýëåêòðîí,
ìîæåò áûòü
1
S
u
+
(ñèíãëåòíîå ñîñòîÿíèå) èëè
3
S
u
+
(òðèïëåòíîå
ñîñòîÿíèå).
Ïîñêîëüêó ýëåêòðîí ýêðàíèðóåò êóëîíîâñêîå ïîëå äûð
-
êè, ïîòåíöèàëüíàÿ ÿìà äëÿ àâòîëîêàëèçîâàííîãî ýêñèòîíà
çíà÷èòåëüíî áîëåå ìåëêàÿ è ïëîñêàÿ, ÷åì äëÿ ñîîòâåòñòâóþ
-
ùåé àâòîëîêàëèçîâàííîé äûðêè. Ýêñèòîííàÿ ìîëåêóëà ìîæåò
ñäâèãàòüñÿ âäîëü ñâîåé îñè (ðèñ. 41). Áîëåå òîãî, ñîãëàñíî
[118], ìèíèìóì ïîòåíöèàëüíîé ÿìû ñäâèíóò îòíîñèòåëüíî
öåíòðàëüíîãî ïîëîæåíèÿ, è ýêñèòîí îêàçûâàåòñÿ â íåñèììåò
-
ðè÷íîì ïîëîæåíèè. Òàêîå ñîñòîÿíèå ìîæåò áûòü îïèñàíî êàê
êîìáèíàöèÿ
F
-öåíòðà (ýëåêòðîí, çàõâà÷åííûé âàêàíñèåé; òà-
êèå öåíòðû íàçûâàþòñÿ åùå öåíòðàìè îêðàñêè è îáîçíà÷àþò-
ñÿ êàê
F
-öåíòðû îò íåìåöêîãî Farbenzenter) è
H
-öåíòðà
(ìåæóçåëüíûé íåéòðàëüíûé èîí ãàëîèäà). Åñëè ýíåðãèÿ, íå-
îáõîäèìàÿ äëÿ äàëüíåéøåãî ñäâèãà, äîñòàòî÷íî ìàëà, òî òà-
êîé ïðîöåññ ìîæåò áûòü ïåðâûì øàãîì ê îáðàçîâàíèþ äåôåê-
òîâ â ùåëî÷íî-ãàëîèäíûõ êðèñòàëëàõ. Ïîñëå îáìåíà ýëåêòðî-
íîì ìåæäó
F
H
-öåíòðàìè
âîçíèêàåò äâà íîâûõ òèïà
äåôåêòîâ:
a
-öåíòð (àíèîí-
íàÿ âàêàíñèÿ) è
I
-öåíòð (ìå-
æóçåëüíûé îòðèöàòåëüíûé
èîí àíèîíà; òàêèå ìåæóçåëü
-
íûå èîíû íàçûâàþòñÿ åùå
èíòåðñòèöèàëàìè). Òàêèì
îáðàçîì, ñîçäàíèå àâòîëîêà
-
ëèçîâàííûõ ýêñèòîíîâ íàï
-
ðÿìóþ ñâÿçàíî ñ îáðàçîâàíè
-
åì äåôåêòîâ ïîä äåéñòâèåì
óëüòðàôèîëåòîâîãî îáëó÷å
-
íèÿ (ñì., íàïðèìåð, [113,
124, 125]). Ýòî îáúÿñíÿåò
ëåãêîå îêðàøèâàíèå òàêèõ
êðèñòàëëîâ ïîä äåéñòâèåì
ôîòîíîâ îòíîñèòåëüíî ìà
-
ëîé ýíåðãèè.
203
t
0
t
1
t
2
t
3
Ve
K
ee
S
+
F
H
ve
a
+
i
a
0
Ðèñ. 41. Ñõåìà îáðàçîâàíèÿ
F
H
-öåíòðîâ èç àâòîëîêàëèçîâàííî
-
ãî ýêñèòîíà (èç [124]).
ðåêîìáèíàöèè ýëåêòðîí ïåðåõîäèò íà ìîëåêóëó Cl 2- , â ðåçóëü-
òàòå ÷åãî îáðàçóåòñÿ îñíîâíîå ñîñòîÿíèå äâóõ èîíîâ Cl - â ðå-
øåòêå. Ñèììåòðèÿ òàêîãî îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ — 1 S +g , à ñèì-
ìåòðèÿ ìîëåêóëû Cl 2- , âîêðóã êîòîðîé íàõîäèòñÿ ýëåêòðîí,
ìîæåò áûòü 1 Su+ (ñèíãëåòíîå ñîñòîÿíèå) èëè 3 Su+ (òðèïëåòíîå
ñîñòîÿíèå).
    Ïîñêîëüêó ýëåêòðîí ýêðàíèðóåò êóëîíîâñêîå ïîëå äûð-
êè, ïîòåíöèàëüíàÿ ÿìà äëÿ àâòîëîêàëèçîâàííîãî ýêñèòîíà
çíà÷èòåëüíî áîëåå ìåëêàÿ è ïëîñêàÿ, ÷åì äëÿ ñîîòâåòñòâóþ-
ùåé àâòîëîêàëèçîâàííîé äûðêè. Ýêñèòîííàÿ ìîëåêóëà ìîæåò
ñäâèãàòüñÿ âäîëü ñâîåé îñè (ðèñ. 41). Áîëåå òîãî, ñîãëàñíî
[118], ìèíèìóì ïîòåíöèàëüíîé ÿìû ñäâèíóò îòíîñèòåëüíî
öåíòðàëüíîãî ïîëîæåíèÿ, è ýêñèòîí îêàçûâàåòñÿ â íåñèììåò-
ðè÷íîì ïîëîæåíèè. Òàêîå ñîñòîÿíèå ìîæåò áûòü îïèñàíî êàê
êîìáèíàöèÿ F-öåíòðà (ýëåêòðîí, çàõâà÷åííûé âàêàíñèåé; òà-
êèå öåíòðû íàçûâàþòñÿ åùå öåíòðàìè îêðàñêè è îáîçíà÷àþò-
ñÿ êàê F-öåíòðû îò íåìåöêîãî Farbenzenter) è H-öåíòðà
(ìåæóçåëüíûé íåéòðàëüíûé èîí ãàëîèäà). Åñëè ýíåðãèÿ, íå-
îáõîäèìàÿ äëÿ äàëüíåéøåãî ñäâèãà, äîñòàòî÷íî ìàëà, òî òà-
êîé ïðîöåññ ìîæåò áûòü ïåðâûì øàãîì ê îáðàçîâàíèþ äåôåê-
òîâ â ùåëî÷íî-ãàëîèäíûõ êðèñòàëëàõ. Ïîñëå îáìåíà ýëåêòðî-
íîì ìåæäó F- è H-öåíòðàìè
âîçíèêàåò äâà íîâûõ òèïà
                               t
äåôåêòîâ: a-öåíòð (àíèîí- 0
íàÿ âàêàíñèÿ) è I-öåíòð (ìå-             VK e
æóçåëüíûé îòðèöàòåëüíûé
èîí àíèîíà; òàêèå ìåæóçåëü- t1
íûå èîíû íàçûâàþòñÿ åùå
èíòåðñòèöèàëàìè). Òàêèì                   eS+ e
îáðàçîì, ñîçäàíèå àâòîëîêà-
ëèçîâàííûõ ýêñèòîíîâ íàï- t2
ðÿìóþ ñâÿçàíî ñ îáðàçîâàíè-
åì äåôåêòîâ ïîä äåéñòâèåì               F         H
óëüòðàôèîëåòîâîãî îáëó÷å- t
íèÿ (ñì., íàïðèìåð, [113, 3
124, 125]). Ýòî îáúÿñíÿåò             va+e        ia0
ëåãêîå îêðàøèâàíèå òàêèõ Ðèñ. 41. Ñõåìà îáðàçîâàíèÿ F- è
êðèñòàëëîâ ïîä äåéñòâèåì H-öåíòðîâ èç àâòîëîêàëèçîâàííî-
ôîòîíîâ îòíîñèòåëüíî ìà- ãî ýêñèòîíà (èç [124]).
ëîé ýíåðãèè.

                            203