Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 181 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Àíà ëè òè ÷å ñêè ìî æåò áûòü ðå øåí òî ëü êî óïðî ùåí íûé
ñëó ÷àé ïî ñòî ÿí íûõ ïëîò íî ñòåé ñî ñòî ÿ íèé. Ìî äå ëè ðî âà íèå
ñïåê òðîâ âîç áóæ äå íèÿ ïî ìå òî äó Ìîí òå-Êàð ëî [70] ïî êà çû âà -
åò âàæ íîñòü ó÷å òà äå òà ëü íîé ñòðóê òó ðû (íà ïðè ìåð, ñïèí-îð -
áè òà ëü íîå ðàñ ùåï ëå íèå) âåð õ íåé îñ òîâ íîé çîíû.
12.6 Ðîëü ïðè ìå ñåé â ýô ôåê òå êðîñ ñëþ ìè íåñ öåí öèè
Âûøå ìû óæå óïî ìè íà ëè, ÷òî êðîñ ñëþ ìè íåñ öåí öèÿ ñè ëü -
íî òó øèò ñÿ, åñëè ñïåêòð ñâå ÷å íèÿ ïå ðå êðû âà åò ñÿ ñî ñïåê òðîì
ôóí äà ìåí òà ëü íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ. Åñëè ÊË ðàç ðå øå íà, åå
ñïåêòð ïî ïà äà åò â îá ëàñòü ïðî çðà÷ íî ñòè. Íî â ýòîé îá ëà ñ òè
ìî ãóò èìå òü ñÿ ïî ëî ñûï ðè ìåñ íî ãî ïî ãëî ùå íèÿ. Çäåñü ìû îá -
ñó äèì ðîëü ïðè ìå ñåé è äå ôåê òîâ â âîç ðà ñ òà íèè âå ðî ÿò íî ñòè
Îæå-ïðî öåñ ñîâ è òåì ñà ìûì â òó øå íèè ÊË.
Ïå ðå ÷èñ ëèì ïÿòü ðàç ëè÷ íûõ ïó òåé çà ïîë íå íèÿ îñ òîâ íîé
äûð êè, äî ñòèã øåé ïî òîë êà îñ òîâ íîé çîíû:
i) èç ëó ÷à òåëü íûé ïå ðå õîä, ïðè âî äÿ ùèé ê èñ ïóñ êà íèþ ôî òî -
íà êðîñ ñ ëþ ìè íåñ öåí öèè;
ii) ìíî ãî ôî íîí íûé áå çûç ëó ÷à òåëü íûé ïå ðå õîä, âå ðî ÿò íîñòü
êî òî ðî ãî ïðî ïîð öè î íàëü íà
exp( )
min
-E hW
; ýòîò ïóòü ïðî -
õî äèò, âîç ìîæ íî, ÷å ðåç îá ðà çî âà íèå îñ òîâ íî ãî ïî ëÿ ðî íà;
iii) áå çûç ëó ÷à òåëü íûé Îæå- ï ðî öåññ, ñîï ðî âîæ äà þ ùèé ñÿ
èîíè çà öè åé èëè âîç áóæ äå íè åì ïðè ìå ñè â êðèñ òàë ëå;
iv) çàõ âàò îñ òîâ íîé äûð êè íà ãëó áî êîì ïðè ìåñ íîì óðîâ íå
(èîíè çà öèÿ îñ òîâ íî ãî ýëåê ò ðî íà ïðè ìåñ íî ãî àòî ìà);
v) èç ëó ÷à òåëü íûé ïå ðå õîä ñ ïå ðå õî äîì íà ìåñ òî îñ òîâ íîé
äûð êè ýëåê ò ðî íà ñ ïðè ìå ñè.
Âòî ðàÿ èç ïå ðå ÷èñ ëåí íûõ âîç ìîæ íî ñòåé ïðè âî äèò ê
òîìó, ÷òî êðàñ íàÿ ãðà íè öà ñïåê ò ðà êðîñ ñëþ ìè íåñ öåí öèè
E
min
äîë æíà áûòü äî ñòà òî÷ íî áî ëü øîé, â ïðî òèâ íîì ñëó ÷àå ìíî ãî -
ôî íîí íûå ïðî öåñ ñû ïî òó øàò êðîñ ñëþ ìè íåñ öåí öèþ. Âîç ìîæ -
íîñòü ðå à ëè çà öèè òðåõ ïî ñëåä íèõ ñëó ÷à åâ (iii–v) îïðå äå ëÿ åò -
ñÿ ïðè ðî äîé ïðè ìå ñè. Ïðî öåñ ñ òèïà (iii) ðå à ëè çó åò ñÿ, åñëè
ïðè ìåñü èìå åò çà ïîë íåí íûé óðî âåíü ìåæ äó âà ëåí ò íîé çî íîé
è çî íîé ïðî âî äè ìî ñòè è ýíåð ãèÿ åãî èîíè çà öèè ìå íü øå
E
max
.
×åò âåð òàÿ âîç ìîæ íîñòü ñó ùå ñò âåí íà â ñëó ÷àå, åñëè îñ òîâ íûé
óðî âåíü ïðè ìå ñè ðàñ ïî ëî æåí âáëè çè ïî òîë êà îñ òîâ íîé çîíû.
Äëÿ ñëó ÷àÿ èîí íûõ êðè ñ òàë ëîâ ýòî ìî æåò îñó ùå ñò â ëÿ òü ñÿ
äëÿ êà òè î íî ïî äîá íûõ ïðè ìå ñåé, ïî ñêî ëü êó îñ òîâ íàÿ çîíà
èìå åò ïðå è ìó ùå ñò âåí íî êà òè îí íûé õà ðàê òåð. Ïî ñëåä íÿÿ (v)
âîç ìîæ íîñòü ðå à ëè çó åò ñÿ â äâóõ ñëó ÷à ÿõ:
181
    Àíàëèòè÷åñêè ìîæåò áûòü ðåøåí òîëüêî óïðîùåííûé
ñëó÷àé ïîñòîÿííûõ ïëîòíîñòåé ñîñòîÿíèé. Ìîäåëèðîâàíèå
ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ïî ìåòîäó Ìîíòå-Êàðëî [70] ïîêàçûâà-
åò âàæíîñòü ó÷åòà äåòàëüíîé ñòðóêòóðû (íàïðèìåð, ñïèí-îð-
áèòàëüíîå ðàñùåïëåíèå) âåðõíåé îñòîâíîé çîíû.

12.6    Ðîëü ïðèìåñåé â ýôôåêòå êðîññëþìèíåñöåíöèè
     Âûøå ìû óæå óïîìèíàëè, ÷òî êðîññëþìèíåñöåíöèÿ ñèëü-
íî òóøèòñÿ, åñëè ñïåêòð ñâå÷åíèÿ ïåðåêðûâàåòñÿ ñî ñïåêòðîì
ôóíäàìåíòàëüíîãî ïîãëîùåíèÿ. Åñëè ÊË ðàçðåøåíà, åå
ñïåêòð ïîïàäàåò â îáëàñòü ïðîçðà÷íîñòè. Íî â ýòîé îáëàñòè
ìîãóò èìåòüñÿ ïîëîñûïðèìåñíîãî ïîãëîùåíèÿ. Çäåñü ìû îá-
ñóäèì ðîëü ïðèìåñåé è äåôåêòîâ â âîçðàñòàíèè âåðîÿòíîñòè
Îæå-ïðîöåññîâ è òåì ñàìûì â òóøåíèè ÊË.
     Ïåðå÷èñëèì ïÿòü ðàçëè÷íûõ ïóòåé çàïîëíåíèÿ îñòîâíîé
äûðêè, äîñòèãøåé ïîòîëêà îñòîâíîé çîíû:
i) èçëó÷àòåëüíûé ïåðåõîä, ïðèâîäÿùèé ê èñïóñêàíèþ ôîòî-
    íà êðîññëþìèíåñöåíöèè;
ii) ìíîãîôîíîííûé áåçûçëó÷àòåëüíûé ïåðåõîä, âåðîÿòíîñòü
    êîòîðîãî ïðîïîðöèîíàëüíà exp(- E min hW); ýòîò ïóòü ïðî-
    õîäèò, âîçìîæíî, ÷åðåç îáðàçîâàíèå îñòîâíîãî ïîëÿðîíà;
iii) áåçûçëó÷àòåëüíûé Îæå-ïðîöåññ, ñîïðîâîæäàþùèéñÿ
    èîíèçàöèåé èëè âîçáóæäåíèåì ïðèìåñè â êðèñòàëëå;
iv) çàõâàò îñòîâíîé äûðêè íà ãëóáîêîì ïðèìåñíîì óðîâíå
    (èîíèçàöèÿ îñòîâíîãî ýëåêòðîíà ïðèìåñíîãî àòîìà);
v) èçëó÷àòåëüíûé ïåðåõîä ñ ïåðåõîäîì íà ìåñòî îñòîâíîé
    äûðêè ýëåêòðîíà ñ ïðèìåñè.
     Âòîðàÿ èç ïåðå÷èñëåííûõ âîçìîæíîñòåé ïðèâîäèò ê
òîìó, ÷òî êðàñíàÿ ãðàíèöà ñïåêòðà êðîññëþìèíåñöåíöèè E min
äîëæíà áûòü äîñòàòî÷íî áîëüøîé, â ïðîòèâíîì ñëó÷àå ìíîãî-
ôîíîííûå ïðîöåññû ïîòóøàò êðîññëþìèíåñöåíöèþ. Âîçìîæ-
íîñòü ðåàëèçàöèè òðåõ ïîñëåäíèõ ñëó÷àåâ (iii–v) îïðåäåëÿåò-
ñÿ ïðèðîäîé ïðèìåñè. Ïðîöåññ òèïà (iii) ðåàëèçóåòñÿ, åñëè
ïðèìåñü èìååò çàïîëíåííûé óðîâåíü ìåæäó âàëåíòíîé çîíîé
è çîíîé ïðîâîäèìîñòè è ýíåðãèÿ åãî èîíèçàöèè ìåíüøå E max .
×åòâåðòàÿ âîçìîæíîñòü ñóùåñòâåííà â ñëó÷àå, åñëè îñòîâíûé
óðîâåíü ïðèìåñè ðàñïîëîæåí âáëèçè ïîòîëêà îñòîâíîé çîíû.
Äëÿ ñëó÷àÿ èîííûõ êðèñòàëëîâ ýòî ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ
äëÿ êàòèîíîïîäîáíûõ ïðèìåñåé, ïîñêîëüêó îñòîâíàÿ çîíà
èìååò ïðåèìóùåñòâåííî êàòèîííûé õàðàêòåð. Ïîñëåäíÿÿ (v)
âîçìîæíîñòü ðåàëèçóåòñÿ â äâóõ ñëó÷àÿõ:

                            181

Страницы