ЭКСИТОН

Термин
экситон
Термин на английском
exciton
Синонимы
Аббревиатуры
Связанные термины
Определение

(от лат. excito — возбуждаю) Квазичастица, соответствующая электронному возбуждению в кристалле диэлектрика или полупроводника, мигрирующему по кристаллу, но не связанному с переносом электрического заряда и массы.

Описание

Образование экситона можно представить следующим образом: при поглощении света электрон с одного энергетического уровня (или зоны) переходит на более высокий, оставляя на исходном уровне (зоне) положительно заряженную дырку, с которой он связан кулоновским притяжением.Экситон и представляет собой связанное состояние электрона и дырки, которое аналогично состоянию электрона в атоме водорода.

Экситоны в полупроводниках с высокой диэлектрической проницаемостью (экситоны Ванье-Мотта) характеризуются большим размером (во много раз больше расстояния между атомами) и низкой энергией (порядка 0.1 эВ). В материалах с низкой диэлектрической проницаемостью, например молекулярных кристаллах размер экситонов (их называют экситонами Френкеля) значительно меньше: они могут находиться на одном узле кристаллической решетки и имеют энергию порядка 1 эВ. В одностенных углеродных нанотрубках могут образовываться экситоны обоих типов.

Экситоны возникают также в биологических системах, например фотоантеннах. Там экситоном называют возбужденное электронное состояние молекулы-хромофора, образующееся при поглощении света. Взаимодействие хромофоров с соседними молекулами приводит к переносу электронной энергии от одной молекулы к другой, который выглядит как перемещение экситона по фотоантенне.

Во всех системах экситоны обладают конечным временем жизни. У молекулярных экситонов оно имеет порядок наносекунд. Рекомбинация электрона и дырки или переход молекулы из возбужденного состояния в основное приводят к испусканию света (флуоресценции).

Авторы
  • Стрелецкий Алексей Владимирович, к.х.н.
  • Еремин Вадим Владимирович, д.ф.-м.н.
  • Наймушина Дарья Анатольевна
Ссылки
  1. Физический энциклопедический словарь/ред. Прохоров, А.М - М.: Советская энциклопедия, 1984.
  2. Экситон/Большая Советская Энциклопедия. - 3-е изд. 1969 - 1978 гг.- URL: http://bse.sci-lib.com/article100742.html
  3. Давыдов А.С. Теория молекулярных экситонов. – М.: Наука, 1968. – 296 c.
Иллюстрации
Теги
Разделы
(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)


Энциклопедический словарь нанотехнологий 

ЭКСФОЛИАЦИЯ →← ШЕРОХОВАТОСТЬ

T: 0.092511701 M: 3 D: 3