КнигоПровод.Ru25.02.2021

/Наука и Техника/Физика

Некоторые вопросы теории люминесценции кристаллов — Адирович Э. И.
Некоторые вопросы теории люминесценции кристаллов
Адирович Э. И.
год издания — 1951, кол-во страниц — 351, тираж — 4000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7Б, масса книги — 440 гр., издательство — Техтеоргиз
цена: 499.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Сохранность книги — хорошая

Формат 84x108 1/32
ключевые слова — люминесцен, вавилов, видеман, твёрд, полупроводник, кристаллофосфор, послесвечен, фотопроводимост, фонон, люминофор, фосфоресцен

Книга является монографией, излагающей основные вопросы современной теории люминесценции кристаллов, созданной и разработанной главным образом советскими учёными, в том числе и автором этой книги.

Монография рассчитана на читателей, знакомых с основами теоретической физики, студентов, инженеров и научных работников.


В огромной, более чем трёхсотлетней литературе, относящейся к люминесценции кристаллов, нет ни одной теоретической монографии. Развитие квантовой механики и её приложений к проблемам твёрдого тела, а также новые представления о механизме люминесценции кристаллов, опирающиеся на работы советских учёных, делают возможной попытку восполнить этот пробел.

Настоящая монография состоит из семи глав.

I глава посвящена определению люминесценции Вавилова-Видемана и двум основным законам спектрального преобразования света, установленным С. И. Вавиловым и заменившим недостаточно общие эмпирические правила Стокса и Ломмеля. Содержание этой главы представляет собой общий теоретический фундамент современной науки: о люминесценции тел в любых агрегатных состояниях.

II глава содержит очерк исторического развития теоретических представлений о люминесценции кристаллов в связи с накоплением фактов в этой области, а также в связи с общим развитием естествознания. Цель её — дать правильную историческою перспективу для оценки современного состояния теории, границ её применимости и дальнейших, путей развития.

В III главе излагаются основы современной теории твёрдого тела и её приложения к проблемам люминесценции кристаллов. При этом я стремился в первую очередь к выяснению физической картины состояний и процессов в кристаллической решётке, остающейся обычно нераскрытой при описании явлений в полупроводниках и кристаллофосфорах на энергетическом языке зонной теории. Чтобы сделать эту главу возможно более доступной, математический аппарат теории сведён до минимума. Я счёл, однако, совершенно необходимым, не ограничиваясь изложением зонной теории, дать сначала строгую и общую постановку задачи и показать, на каких упрощениях и пренебрежениях строится зонная теория, широко используемая сейчас в физике твёрдого тела, в частности — в люминесцентной и полупроводниковой проблематике. Это позволяет с самого начала определить границы применимости зонной теории и избежать в дальнейшем как часто встречающегося распространения этой теории на задачи, выходящие за рамки её возможностей, так и возникшего за последние годы необоснованного недоверия к зонной теории даже в тех вопросах, где она целиком приложима.

В IV—VII главах собраны работы автора, опубликованные в 1946 —1950 гг. в журнальной литературе.

Глава IV пссвящена проблеме теоретического закона затухания кристаллофосфсров. Дано обоснование приложимости метода квазистационарных концентраций к электронным явлениям, протекающим в неидеальных кристаллах после прекращения возбуждения, и проведено рассмотрение с помощью этого метода кинетики послесвечения кристаллофосфоров. Полученные результаты в равной степени относятся к затуханию фотопроводимости в полупроводниках после прекращения освещения. В этой же главе дана критика «метастабильной теории», кристаллофосфоров Рэндалла, Уилкинса и Гарлика и некоторых других теоретических работ.

В V главе проведено рассмотрение кинетики стационарного свечения кристаллофосфоров, позволившее предложить новый метод экспериментального определения механизма поглощения света в кристаллах.

В VI главе показана ошибочность теории «множественных соударений» Мёглиха и Ромпе, часто с недостаточной критичностью цитируемой в современной литературе. Теория эта представляет собой попытку разрешения в рамках зонной теории проблемы взаимодействия электрона с решёткой и размена электронной энергии на фононы. Показана недостаточность зонной теории для рассмотрения безизлучательных электронных переходов и дано решение этой задачи с помощью модельного представления дефекта структуры, позволяющего провести расчёт в адиабатическом приближении, а также учесть внешнюю и внутреннюю неадиабатичность системы.

В последней VII главе проводится анализ экспериментальных фактов, приводящий к выводу о необходимости разделения люминесцентных процессов на полупроводниковые и оптические. Только первые входят в компетенцию зонной теории, которую следует дополнить учётом теплового барьера на уровнях возбуждения. Эти теоретические представления привели к предсказанию, а затем — к экспериментальному обнаружению нового явления в люминесценции кристаллов, названного холодной вспышкой.

На протяжении всей книги проводится сопоставление теоретических выводов с экспериментальными фактами.

Я надеюсь, что эта книга будет полезной не только для физиков, но и для всего коллектива советских учёных и инженеров, занимающихся изготовлением, изучением и практическими применениями люминофоров, а также многочисленными приложениями полупроводников.

Всеми результатами, составляющими содержание настоящей монографии, я обязан тому, что моя работа протекала в лаборатории люминесценции Физического института им. П. Н. Лебедева Академии Наук СССР, труды которой заложили основы современной науки о люминесценции кристаллов и сыграли решающую роль в её развитии. Приношу глубокую благодарность руководителю лаборатории академику С. И. Вавилову, члену-корреспонденту АН УССР Д. И. Блохинцеву и всем сотрудникам лаборатории, в тесном научном контакте с которыми и при повседневной товарищеской критике была написана эта книга.

ОТ АВТОРА
Э. Адирович
Физический институт
им. П. Н. Лебедева
Академии Наук СССР
Москва, 9 ноября 1950 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

От автора5
 
Г л а в а  I.  Люминесценция и законы спектрального
преобразования света9
 
§ 1. Люминесценция и другие виды излучения9
§ 2. О кандолюминесценции14
§ 3. Законы спектрального преобразования света20
§ 4. К теории второго закона спектрального преобразования света33
 
Г л а в а  II.  Очерк истории проблемы люминесценции кристаллов44
 
§ 5. Проблема люминесценции кристаллов и законы затухания44
§ 6. Очерк классических теорий46
§ 7. Экспериментальные основы современной теории58
§ 8. Замечания о прямом доказательстве бимолекулярности
люминесценции кристаллофосфоров65
 
Г л а в а  III.  Основы зонной теории кристаллов70
 
§ 9. Введение70
§ 10. Адиабатическое приближение73
§ 11. Одноэлектронные орбиты79
§ 12. Энергетические состояния электрона в идеально-периодической
решётке82
§ 13. Движение электрона в идеально-периодической решётке99
§ 14. Движение электронов в кристалле и статистика Ферми109
§ 15. Свободные и связанные электроны в кристалле116
§ 16. Энергетические зоны в ионных кристаллах119
§ 17. Локальные электронные состояния124
§ 18. Зонная теория люминесценции кристаллофосфоров136
 
Г л а в а  IV.  Элементарный закон затухания люминесценции
кристаллофосфоров142
 
§ 19. Проблема закона затухания в современной теории
кристаллофосфоров142
§ 20. Элементарный и интегральный законы затухания147
§ 21. Квазистационарное решение148
§ 22. Доказательство справедливости и условие применимости
квазистационарного решения153
§ 23. Кинетика послесвечения идеального кристаллофосфора при
абсолютном нуле156
§ 24. Две стадии послесвечения идеального кристаллофосфора161
§ 25. Условие режима длительного послесвечения и моментальные
состояния166
§ 26. Элементарный закон затухания фосфоресценции169
§ 27. Закон затухания при насыщении фосфоресценции 172
§ 28. Зависимость начальной яркости и закона затухания от степени
возбуждения184
§ 29. Элементарный закон затухания и процессы тушения фосфоресценции188
§ 30. Обсуждение результатов190
§ 31. О последних работах по теории послесвечения кристаллофосфоров202
§ 32. О «метастабильной» теории кристаллофосфоров212
 
Г л а в а  V.  Два механизма поглощения света в кристаллах и зонная
теория кристаллофосфоров219
 
§ 33. Введение219
§ 34. Свечение идеального кристаллофосфора при постоянном
возбуждении222
§ 35. Сопоставление с опытом229
 
Г л а в а  VI.  Уровни прилипания и проблема безизлучательных
электронных переходов237
 
§ 36. Общие замечания237
§ 37. Теория «множественных соударений»241
§ 38. Недостаточность зонной теории для рассмотрения
безизлучательных переходов248
§ 39. Модель нарушенной структуры и постановка задачи252
§ 40. Электронные состояния254
§ 41. Движение ионов в месте нарушения кристаллической структуры264
§ 42. Безизлучательные электронные переходы270
 
Г л а в а  VII.  Полупроводниковые и оптические процессы
в кристаллофосфорах290
 
§ 43. Замечания о зонной теории и границах её применимости290
§ 44. Тепловой барьер304
§ 45. К теории температурных свойств полос люминесценции312
§ 46. Холодная вспышка318
§ 47. О механизме холодной вспышки322
§ 48. Закон затухания фосфоресценции кристаллов при учёте теплового
барьера и уровней прилипания различных типов332
§ 49. Заключение335
 
Л и т е р а т у р а338

Книги на ту же тему

  1. Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров, Фок М. В., 1964
  2. Люминесценция кристаллов, Кюри Д., 1961
  3. Излучательная рекомбинация в полупроводниках: Сборник статей, Покровский Я. Е., ред., 1972
  4. Оптические свойства полупроводников в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, Тауц Я., 1967
  5. Оптические процессы в полупроводниках, Панков Ж., 1973
  6. Пространственная симметрия и оптические свойства твёрдых тел (комплект из 2 книг), Бирман Д., 1978
  7. Лекции по физике твёрдого тела: Принципы строения, реальная структура, фазовые превращения, Жданов Г. С., Хунджуа А. Г., 1988
  8. Квантовая теория твёрдых тел, Пайерлс Р., 1956
  9. Физика фононов, Рейсленд Д., 1975
  10. Электроны и фононы в металлах: Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. и доп., Брандт Н. Б., Чудинов С. М., 1990
  11. Квантовая теория явлений электронного переноса в кристаллических полупроводниках, Зырянов П. С., Клингер М. И., 1976
  12. Статистическое взаимодействие электронов и дефектов в полупроводниках, Винецкий В. Л., Холодарь Г. А., 1969
  13. Распад электронных возбуждений с образованием дефектов в твёрдых телах, Лущик Ч. Б., Лущик А. Ч., 1989
  14. Экситонные процессы в слоистых кристаллах, Бродин М. С., Блонский И. В., 1986
  15. Флуктуационные явления в полупроводниках, Ван-дер-Зил А., 1961
  16. Бактериальная биолюминесценция: фундаментальные и прикладные аспекты, Дерябин Д. Г., 2009

© 1913—2013 КнигоПровод.Ruhttp://knigoprovod.ru