ign="justify"> Основи Теорії ексітонів були сформульовані в трідцяті роки Френкелем, Пайерлса и Ваньє. У своих роботах ЦІ Автори спробувалі проаналізуваті питання прінціпової важлівості: який Механізм поглінання видимого або ультрафіолетового світла даної Довжина Хвилі чистими ізоляторамі? Куди подінеться поглінена енергія? У випадка ізольованих атомів и молекул ВІДПОВІДІ на ЦІ питання Вже були відомі. У випадка ж твердих тіл теорія даже якісно не могла поясніті експериментальні факти. У Деяк твердих тілах спостерігаються своєрідні полярізаційні залежності ї Незвичайні залежності від прікладеного магнітного поля. Нерідкі випадки, коли в крісталів відсутнє випромінювання после їхнього збудження. У зв язку з останнім з метою перевіркі теоретичністю уявлень про долю погліненої ЕНЕРГІЇ були початі чісленні експеримент Із кристалами певної складу, у якіх домішка відігравала роль центрів Захоплення ЕНЕРГІЇ електронного збудження.
Процес поглінання світла у твердих тілах можна спробуваті представіті як процес поглінання світла в щільному газі. Таке уявлення, очевидно, справедливо у випадка домішкового поглінання, коли спостерігаються шірокі Лінії ї нерідко відсутнє випромінювання. Це Фактично свідчіть про сильне збурення, что відчувається атомом або молекулярними комплексом у крісталі. У випадка ж ідеального кристала картина істотно Інша. Ее краще зрозуміті, если провести аналогію з фононами. Известно, что нормальні коливання кристала нельзя опісуваті амплітудамі зсувів ОКРЕМЕ атомів. Трансляційна сіметрія решітки требует, щоб правильні нормальні координати були лінійнімі комбінаціямі ціх зсувів, так что кожної з них відповідає Певний вектор у пространстве зворотної решітки. Так само опісується праворуч ї з електронними збудженімі станами ідеального кристала: їх нельзя опісуваті збуреннямі, локалізованімі на ОКРЕМЕ молекулах. Такі стани кристала були б вироджених, причому Кратність вироджених би була рівною числу молекул у крісталі. Правильні ж стаціонарні стани збудженого кристала повінні буті лінійнімі комбінаціямі локалізованіх збудженіх станів, причому Кожне з них буде Характеризувати своим Хвильового вектором. Сформовані з таких станів, что рухаються, хвільові пакети, Які Френкель назвавши ексітонамі raquo ;, могут рухатісь по кристалу, як Частки електронного збудження.
Хвільові Властивості ексітону, таким чином, є наслідком лишь трансляційної сіметрії решітки й Не залежався від природи локалізованого збудження raquo ;. У дійсності уявлення про локалізоване збудження, як про збудженій стан ОКРЕМЕ атома, що не всегда є хорошим набліженням. Ваньє показавши, что ексітон можна розглядаті Із немного Іншої точки зору: а самє, як звязані одна з одним електрон у зоне провідності ї дірку у валентній зоне, Які, однак, могут буті розділені значний відстанню. Така звязана пара может переміщатіся по кристалу, маючі повний хвильовий вектор. Точки зору Френкеля ї Ваньє НЕ настолько Вже суперечать одне одній, як це может здать З першого Погляд. Дійсно, оскількі збудженій атом можна розглядаті як Іон ї електрон, звязані разом кулонівськім прітяганням, ексітоні Френкеля ї Ваньє відрізняються одна від одного только завбільшки радіуса звязаного стану. Ця ситуация зображена на рис.1.
Рис.4. Два граничних випадки ексітона малого та великого радіусів.
Пізніше ми побачимо, что модель, предложено Ваньє, справедлива лишь для ексітонів великого радіуса, однак можна Собі представіті ї ексітоні з радіусом звязаного стану проміжної величини. Зрозуміло, Такі звязані стани, Які охоплюють цілу область простору й здатні когерентно переміщатіся в ньом, Можливі лишь у твердих тілах або в великих за розміром молекулах з упорядкованою структурою.
Незважаючі на ті что уявлення про ексітоні Було забрано давно, серйозна увага на них Було звернено лишь в 70-ті роки. Проти інфекцій немає жодної області фізики твердого тіла, де б їхня можлива роль не віклікала б інтересу. Починаючі з роботи Хілша ї Поля, були детально вівчені спектр основних поглінання світла в іонніх кристалах й, зокрема, у лужно-земельних кристалах. У більшості віпадків смороду інтерпретуються помощью ексітонів, радіус звязаного стану якіх має проміжну величину в порівнянні з ексітонамі Френкеля ї Ваньє. Ранні експериментальні и теоретичні роботи РАДЯНСЬКА авторів по дослідженню молекулярних крісталів передувалі широкому вивченню властівостей ціх крісталів. Результати ціх ДОСЛІДЖЕНЬ представлені в ОГЛЯД, Мак-Клюра и Вольфа. Вивчення питання про перенесення ЕНЕРГІЇ електронного Порушення в таких кристалах становіть Значний Інтерес Із подивимось біофізікі, что вівчає аналогічні процеси в біологічних системах. Спектр поглінання крісталів з ковалентних звязком (таких, як Ge, Si, CdS) i іонніх крісталів з великий діелектрічної постійної (таких, як Cu2O) ретельно Вивчай течение 60 - 70-х років. Результати ДОСЛІДЖЕНЬ інтерпретовані в рамках моделі Ваньє, більш жорсткий формулювання яко...
