Биэкситон. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Биэкситон - связанное состояние двух экситонов (простейший экситонный комплекс), напр. Френкеля экситоны или Ванъе - Momma экситоны. Биэкситоны, образованные из двух экситонов Френкеля, наблюдались в антиферромагнитной

-модификации кристаллического O₂ [1]. Наиб. исследованы биэкситоны Ванье - Мотта [2]. Эти четырёхчастичные образования занимают по энергии связи промежуточное положение между молекулой H₂ и бипозитронием (см. Позитроний ). Биэкситон существует во всей области значений параметра

(

-эффективные массы электрона и дырки).

Предполагается, что

, т. е. 0<

<1. При этом его энергия связи монотонно возрастает от

(

- энергия связи каждого экситона Ванье - Мотта) при

(бипозитроний) до

при

(молекула H₂). По-видимому, при

величина

может значительно увеличиваться за счет взаимодействия частиц через т. н. виртуальные фононы (т. е. через деформацию решётки, вызываемую частицами, входящими в биэкситон.), а также за счёт короткодействующего притяжения между электронами и дырками. Биэкситоны в кристаллах, в которых разрешены прямые излучательные (бесфононные) переходы в осн. состояние экситона, обнаруживаются по спектрам люминесценции, отвечающим переходам биэкситонов

экситон; они наблюдаются также в спектрах поглощения, соответствующих обратным переходам экситон

биэкситон.

Высокая интенсивность линий, т. е. большая вероятность этих переходов, обеспечивается тем, что им отвечает гигантская сила осциллятора, к-рая в расчёте на один рождающийся биэкситон примерно равна силе осциллятора экситонного перехода в объёме кристалла порядка объёма биэкситона [3]. В. имеют короткое время жизни. Др. путь обнаружения биэкситона состоит в наблюдении их двухфотонного рождения (см. Многофотонные процессы ),вероятность к-рого резонансно велика из-за малости

[4]. Такие процессы изучены на биэкситонах в CuCl и CuBr [5].

В полупроводниках с многодолинной структурой спектра типа Si и Ge (см. Многодолинные полупроводники)образованию заметных концентраций биэкситонов препятствует конкуренция с электронно-дырочными каплями (см. Электронно-дырочная жидкость ),обладающими большей энергией связи, чем биэкситоны В Si биэкситоны были обнаружены только при сильной одноосной деформации, снимающей вырождение зон и вследствие этого повышающей стабильность биэкситонов по сравнению с каплями. T. к. эффективное парное взаимодействие между биэкситонами в ряде случаев соответствует отталкиванию, высказано предположение о возможности их бозе-конденсации [6].

Если рассматривать термин "экситон" в широком смысле этого слова как бестоковое одноимпульсное элементарное возбуждение в кристалле, то к биэкситонам должны быть отнесены также связанные состояния двух магнонов (спиновые комплексы Бете) или двух фононов (бифононы). Возможны также гетерокомплексы - связанные состояния двух экситонов разл. типа, напр. виброн - связанное состояние молекулярного электронного экситона и внутр. фонона (см. Вибронные возбуждения в молекулярных кристаллах). Механизм взаимодействия зависит от природы экситонов, образующих биэкситоны, напр. для бифононов он определяется энгармонизмом колебаний кристаллич. решётки. Бифононы наблюдались в кристаллич. параводороде [7] и ряде др. кристаллов [7]. Связанные состояния электронного экситона и магнона обнаружены в антиферромагнетиках [ 8].

Литература по

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.