ISSN:
1434-6036
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Physics
Description / Table of Contents:
Abstract A theory of the effects of lattice defects on the yellow series of the exciton absorption spectrum of Cu2O is presented. In particular, the effects of lattice defects due to fast neutron irradiation is treated. It is shown that the modification of exciton absorption spectrum, the appearing of the exciton fine structure lines in particular, is due to the deformation potential associated with the large defect clusters which are produced by the fast neutron bombardment. An analogy is established between this effect and the Stark exciton effect observed under externally applied electric field. It is shown that the Stark effect of exciton may be considered as a particular example of the problem that we treat. Several models of deformation potentials are proposed to calculate the variation of the oscillator strength of the exciton absorption lines in Cu2O as a function of flux of fast neutrons. The effects of point defects are also studied. It is shown that the point defects are not at the origin of the observed fine structure of exciton, but they may shift and broaden exciton obsorption lines. These theoretical considerations are compared qualitatively with experimental results.
Abstract:
Zusammenfassung Eine Theorie der Störung der gelben Serie der Exzitonen-Absorptionslinien durch Gitterdefekte in Cu2O wird entwickelt. Insbesondere wird die Störung durch Defekte, die nach Bestrahlung mit schnellen Neutronen entstanden sind, untersucht. Es wird gezeigt, daß die Änderung des Absorptionsspektrums, insbesondere das Auftreten der Feinstruktur der Exzitonenlinien, vom Deformationspotential, das von ausgedehnten Defekten herrührt, verursacht wird. Die Analogie zwischen diesem Effekt und dem Starkeffekt der Exzitonenlinien, der beim Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes beobachtet wird, wird diskutiert. Die Oszillatorenstärke der Exzitonen-Absorptionslinien werden für verschiedene Modelle des Deformationspotentials berechnet. Es wird gezeigt, daß Punktdefekte keine Feinstruktur der Exzitonenlinien hervorrufen, sondern eine größere Linienbreite und eine Verschiebung der Linien bewirken. Die Theorie wird qualitativ mit experimentellen Ergebnissen verglichen.
Notes:
Résumé Une théorie des effets des défauts cristallins sur la série jaune du spectre d’absorption excitonique de Cu2O est développée. On l’applique, en particulier, à l’étude des effets dûs à l’irradiation par neutrons rapides. On montre que le potentiel de déformation engendré par les défauts de grandes dimensions, créés dans le cristal de Cu2O par irradiation neutronique, est à l’origine de la modification du spectre d’absorption (en particulier l’apparition de la structure fine d’exciton). On établit en même temps l’analogie entre ce phénomène et celui observé sous l’action de champ électrique externe ou de tensions internes et on montre que ce dernier est un cas particulier du problème plus général que l’on étudie. Quelques modèles de potentiel de déformation sont étudiés dans le calcul de la variation d’intensité d’oscillateur des raies d’absorptions excitoniques. Les effets de défauts ponctuels sont étudiés. On montre que des défauts ponctuels ne donnent pas naissance à l’apparition de la structure fine excitonique, mais provoquent un élargissement des raies en même temps qu’un déplacement de celles-ci. Ces résultats théoriques sont comparés d’une façon qualitative, avec les résultats expérimentaux connus.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02422605
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