Экситон

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Jump to navigation Jump to search

Экситон (латынша excіto – қоздырамын) – электрон-кемтік жұбының түзілуіне сәйкес шала өткізгіштер мен диэлектриктердегі пайда болатын электрлік бейтарап элементар қозған күй. Э. ұғымын ғылымға 1931 ж. кеңес ғалымы Я.И. Френкель енгізген. Э. молек. және атомдық, сондай-ақ иондық кристалдарда да байқалады. Валенттік белдемдегі қозған электрондар өткізгіштік белдемге ауысқанда, валенттік белдемде оң зарядталған кемтік пайда болады. Кулондық өзара әсердің нәтижесінде электрон мен кемтік бір-біріне тартылады. Егер қоздыру энергиясы (Е) тиым салынған белдемнің енінен артық болса (ЕЕ), онда кристалдағы қозған электрондар мен кемтіктердің өзара байланысы үзіліп, олар еркін квазибөлшектерге айналады, яғни кристалда фотоөткізгіштік пайда болады. Ал егер Е<Е болса, онда электрон мен кемтік өзара байланысқан күйде, яғни электрлік бейтарап күйде болады. Кристалдағы осындай қозған күй (квазибөлшек) Э. деп аталады. Бұл квазибөлшек кристалл ішінде өз орнын ауыстыра алады (мұны Э-ның миграциясы дейді) не бір орында тұрады (локалданады), бірақ электр зарядын тасымалдай алмайды. Оның энергет. спектрінің белдемдік құрылымы бар. Э. бүтін спинді квазибөлшек болғандықтан Бозе-Эйнштейн статистикасына бағынады. Э-ды тәжірибе жүзінде алғаш рет кеңес ғалымдары Е.Ф. Гросс пен Н.А. Каррыев (1952) дәлелдеді. Э. кристалдарда энергия тасушы квазибөшекке жатады.