Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 96 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

Çà âñå âðåìÿ âû ñâå ÷è âà åò ñÿ
I t dt n
lum
( ) ( )
ò
= 0
êâàí òîâ èç
åäè íè öû îáú å ìà âå ùå ñò âà. Ýòà âå ëè ÷è íà íà çû âà åò ñÿ âû ñâå -
÷åí íîé ñâå òî ñóì ìîé.  ÷è ñ òûõ ìî íî ìî ëå êó ëÿð íûõ ðå àê öè ÿõ,
íà ïðè ìåð ïðè âû ñâå ÷è âà íèè ìå òà ñòà áè ëü íûõ ñî ñòî ÿ íèé öåí ò -
ðîâ, ïî ñòî ÿí íàÿ çà òó õà íèÿ ëþ ìè íåñ öåí öèè ñëà áî çà âè ñèò îò
òåì ïå ðà òó ðû îá ðàç öà.  íà øåì ñëó ÷àå èç-çà òåð ìî àê òè âà öè -
îí íî ãî õà ðàê òå ðà
w
T
ïî ñòî ÿí íàÿ âðå ìå íè çà òó õà íèÿ äîë æíà
ñè ëü íî çà âè ñåòü îò òåì ïå ðà òó ðû, óìå íü øà ÿñü ñ ðî ñ òîì òåì ïå -
ðà òó ðû. Èìåí íî èç-çà òà êîé ñè ëü íîé çà âè ñè ìî ñòè ïî ñòî ÿí íîé
âðå ìå íè îò òåì ïå ðà òó ðû ìî ãóò áûòü ïî ñòî ÿí íûå âðå ìå íè âû -
ñâå ÷è âà íèÿ, äî ñòè ãà þ ùèå
10 10
2 3
¸
ñ.
Ðàç ãî ðà íèå ëþ ìè íåñ öåí öèè ïðî òå êà åò ïî áî ëåå ñëîæ íî -
ìó, ÷åì ýê ñ ïî íåí öè à ëü íûé, çà êî íó, îä íà êî îíî ïðî èñ õî äèò
áû ñò ðåå, ÷åì çà òó õà íèå ëþ ìè íåñ öåí öèè. Ýòî âðå ìÿ îïðå äå ëÿ -
åò ñÿ â îñíîâ íîì ñêî ðî ñòüþ çà õâà òà ýëåê ò ðî íîâ öåí ò ðà ìè. Ýòà
ñè òó à öèÿ òè ïè÷ íà äëÿ ðå êîì áè íà öè îí íîé ëþ ìè íåñ öåí öèè â
ïðî òè âî ïî ëîæ íîñòü ìî íî ìî ëå êó ëÿð íîé ëþ ìè íåñ öåí öèè, äëÿ
êî òî ðîé âñå ïðî öåñ ñû îïðå äå ëÿ þò ñÿ îä íèì è òåì æå õà ðàê òåð -
íûì âðå ìå íåì.
7.3 Êèíåòèêà âòîðîãî ïîðÿäêà
Âòî ðîé ïðå äå ëü íûé ñëó ÷àé ðå à ëè çó åò ñÿ íà ñà ìûõ íà ÷à ëü -
íûõ ñòà äè ÿõ ðàç ãî ðà íèÿ è íà ïî ñëåä íèõ ñòà äè ÿõ çà òó õà íèÿ
ëþ ìè íåñ öåí öèè, à òàê æå â òîì ñëó ÷àå, êîã äà çà õâàò íà ëî âóø -
êè äî ìè íè ðó åò íàä çà õâà òîì íà öåí ò ðå ñâå ÷å íèÿ. Ïðè ýòîì â
çíà ìå íà òå ëå óðàâ íå íèÿ (7.4) ìîæ íî ïðå íå áðå÷ü ÷ëå íîì, ñî -
äåð æà ùèì êîí öåí ò ðà öèþ èîíè çî âàí íûõ öåí ò ðîâ ñâå ÷å íèÿ
n
,
è óðàâ íå íèå äëÿ çà òó õà íèÿ ëþ ìè íåñ öåí öèè ïðå âðà ùà åò ñÿ â
dn
dt
I
N
n
T
= - +( )w d
b
g
1
0
2
. (7.6)
Ýòîò ñëó ÷àé íà çû âà åò ñÿ êè íå òè êîé âòî ðî ãî ðîäà. Ïî äîá íûå
óðàâ íå íèÿ âîç íè êà þò â ñëó ÷àå áè ìî ëå êó ëÿð íûõ ðå àê öèé.
Êîí öåí ò ðà öèÿ ýëåê ò ðî íîâ íà ëî âóø êàõ ïà äà åò ïî ãè ïåð áî ëå
ïåð âî ãî ïî ðÿä êà:
n t
n
I n t N
T
( )
( )
( ) ( )
=
+ +
0
1 0
1 0
w d b g
.
Èí òåí ñèâ íîñòü ñâå ÷å íèÿ èç ìå íÿ åò ñÿ ïðè ýòîì ïî ãè ïåð áî ëå
âòî ðî ãî ïî ðÿä êà:
96
      Çà âñå âðåìÿ âûñâå÷èâàåòñÿ ò I lum (t) dt = n(0) êâàíòîâ èç
åäèíèöû îáúåìà âåùåñòâà. Ýòà âåëè÷èíà íàçûâàåòñÿ âûñâå-
÷åííîé ñâåòîñóììîé.  ÷èñòûõ ìîíîìîëåêóëÿðíûõ ðåàêöèÿõ,
íàïðèìåð ïðè âûñâå÷èâàíèè ìåòàñòàáèëüíûõ ñîñòîÿíèé öåíò-
ðîâ, ïîñòîÿííàÿ çàòóõàíèÿ ëþìèíåñöåíöèè ñëàáî çàâèñèò îò
òåìïåðàòóðû îáðàçöà.  íàøåì ñëó÷àå èç-çà òåðìîàêòèâàöè-
îííîãî õàðàêòåðà wT ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè çàòóõàíèÿ äîëæíà
ñèëüíî çàâèñåòü îò òåìïåðàòóðû, óìåíüøàÿñü ñ ðîñòîì òåìïå-
ðàòóðû. Èìåííî èç-çà òàêîé ñèëüíîé çàâèñèìîñòè ïîñòîÿííîé
âðåìåíè îò òåìïåðàòóðû ìîãóò áûòü ïîñòîÿííûå âðåìåíè âû-
ñâå÷èâàíèÿ, äîñòèãàþùèå 102 ¸ 10 3 ñ.
    Ðàçãîðàíèå ëþìèíåñöåíöèè ïðîòåêàåò ïî áîëåå ñëîæíî-
ìó, ÷åì ýêñïîíåíöèàëüíûé, çàêîíó, îäíàêî îíî ïðîèñõîäèò
áûñòðåå, ÷åì çàòóõàíèå ëþìèíåñöåíöèè. Ýòî âðåìÿ îïðåäåëÿ-
åòñÿ â îñíîâíîì ñêîðîñòüþ çàõâàòà ýëåêòðîíîâ öåíòðàìè. Ýòà
ñèòóàöèÿ òèïè÷íà äëÿ ðåêîìáèíàöèîííîé ëþìèíåñöåíöèè â
ïðîòèâîïîëîæíîñòü ìîíîìîëåêóëÿðíîé ëþìèíåñöåíöèè, äëÿ
êîòîðîé âñå ïðîöåññû îïðåäåëÿþòñÿ îäíèì è òåì æå õàðàêòåð-
íûì âðåìåíåì.

7.3    Êèíåòèêà âòîðîãî ïîðÿäêà
    Âòîðîé ïðåäåëüíûé ñëó÷àé ðåàëèçóåòñÿ íà ñàìûõ íà÷àëü-
íûõ ñòàäèÿõ ðàçãîðàíèÿ è íà ïîñëåäíèõ ñòàäèÿõ çàòóõàíèÿ
ëþìèíåñöåíöèè, à òàêæå â òîì ñëó÷àå, êîãäà çàõâàò íà ëîâóø-
êè äîìèíèðóåò íàä çàõâàòîì íà öåíòðå ñâå÷åíèÿ. Ïðè ýòîì â
çíàìåíàòåëå óðàâíåíèÿ (7.4) ìîæíî ïðåíåáðå÷ü ÷ëåíîì, ñî-
äåðæàùèì êîíöåíòðàöèþ èîíèçîâàííûõ öåíòðîâ ñâå÷åíèÿ n,
è óðàâíåíèå äëÿ çàòóõàíèÿ ëþìèíåñöåíöèè ïðåâðàùàåòñÿ â
      dn                   b
         = -(wT + d I1 )      n2 .                         (7.6)
      dt                 g N0
Ýòîò ñëó÷àé íàçûâàåòñÿ êèíåòèêîé âòîðîãî ðîäà. Ïîäîáíûå
óðàâíåíèÿ âîçíèêàþò â ñëó÷àå áèìîëåêóëÿðíûõ ðåàêöèé.
Êîíöåíòðàöèÿ ýëåêòðîíîâ íà ëîâóøêàõ ïàäàåò ïî ãèïåðáîëå
ïåðâîãî ïîðÿäêà:
                           n(0)
      n(t) =                                   .
               1 + (wT + d I1 ) b n(0) t g N 0
Èíòåíñèâíîñòü ñâå÷åíèÿ èçìåíÿåòñÿ ïðè ýòîì ïî ãèïåðáîëå
âòîðîãî ïîðÿäêà:

                                      96

Страницы