激子的作用
激子,,作為固體內(nèi)部的關(guān)鍵激發(fā)狀態(tài),,是由電子和空穴通過庫侖相互作用緊密結(jié)合形成的,。在半導(dǎo)體材料中,,當(dāng)光子被吸收時,電子從價帶躍遷到導(dǎo)帶,,但由于庫侖作用,,電子與留在價帶的空穴相連,形成了束縛態(tài)的激子,。這種束縛能的大小直接影響自由激子與雜質(zhì)結(jié)合形成發(fā)光中心的可能性,。
激子效應(yīng)對半導(dǎo)體中的光吸收,、發(fā)光,、激射和光學(xué)非線性作用等物理過程具有重要影響,并在半導(dǎo)體光電子器件的研究和開發(fā)中得到了重要的應(yīng)用.與半導(dǎo)體體材料相比,,在量子化的低維電子結(jié)構(gòu)中,,激子的束縛能要大得多,激子效應(yīng)增強,,而且在較高溫度或在電場作用下更穩(wěn)定,。
激子(Exciton)是電子與空穴的復(fù)合體,當(dāng)入射光子的能量等于能隙時,,電子從價帶激發(fā)到導(dǎo)帶,,留下一個空穴,。在能帶理論中,電子和空穴是獨立運動的,,但考慮到二者間的相互作用,,態(tài)會發(fā)生改變。由于電子與空穴間的相互吸引作用降低了系統(tǒng)的原始能量,,從而形成激子,。
激子(Exciton)是電子和空穴在能隙內(nèi)形成的復(fù)合粒子,其能級處于能隙內(nèi)部,,當(dāng)入射光子能量略低于能隙時產(chǎn)生,,表現(xiàn)出氫原子般的空間結(jié)構(gòu)。根據(jù)激子與晶格常數(shù)的關(guān)系,,可以將其分為Wannier-Mott激子與Frenkel激子,。Wannier-Mott激子的半徑遠大于晶格常數(shù),其庫倫相互作用可表示為公式,。
激子在描述半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)上具有關(guān)鍵作用,。自由激子可以與雜質(zhì)結(jié)合,形成束縛激子,,其束縛能的大小反映了自由激子與雜質(zhì)結(jié)合的傾向,。較高的束縛能意味著在半導(dǎo)體的光吸收、發(fā)光,、激射和光學(xué)非線性效應(yīng)中,,激子效應(yīng)發(fā)揮著決定性作用,對于半導(dǎo)體光電子器件的開發(fā)具有重要意義,。
激子是由受激電子和空穴通過庫倫相互作用形成的束縛態(tài),,通常在固體中分為兩類:Frenkel和Wannier。Frenkel激子存在于小介電常數(shù)材料中,,如離子晶體,,其結(jié)合能大約在0.1-1 eV,常見于離子晶體和芳香族分子晶體,。相比之下,,Wannier激子在介電常數(shù)較大的材料中更常見,結(jié)合能較低,,約為0.01eV,。
激子的證實
1、美國加州大學(xué)圣迭戈分校的物理學(xué)家證明,,一種稱為激子(excitons)的粒子,,因其在衰變時可發(fā)出閃光,有可能被應(yīng)用于一種新形態(tài)的運算,,從而加快通信速度,。
2,、清華大學(xué)教授熊啟華及其團隊近期發(fā)現(xiàn)并證實了激子流體的現(xiàn)象,這一發(fā)現(xiàn)為研究激子物理提供了新的視角,。電子作為信息載體,,是現(xiàn)代科技基石,而激子及其傳輸同樣能作為信息的載體,,因其具有的能谷和自旋自由度,,以及能用來編碼信息的特點。
3,、圖中顯示了一個激子被光脈沖激發(fā)并沿著原子薄層移動的示意圖,。激子散射并隨機改變其方向。此外,,激子在兩個方向上同時通過閉環(huán)傳播會產(chǎn)生量子力學(xué)干涉效應(yīng),。來源:Alexey Chernikov 來自Würzburg-Dresden卓越集群ct的科學(xué)家們通過實驗證實了原子般薄的半導(dǎo)體中發(fā)光粒子的一種極不尋常的運動。
4,、所謂激子是指由于一種電子系統(tǒng) 的極化所導(dǎo)致的能量激化,,如果這種激子機制能產(chǎn)生兩電子間的凈吸引,那么,,可以預(yù)期將出現(xiàn)超導(dǎo)態(tài),,這就是所謂的激子超導(dǎo)電性。勒特耳的思想在許多物理和化學(xué)工作者中引起了廣 泛的興趣,。
“瘋狂的”光發(fā)射器:物理學(xué)家看到一個不尋常的量子現(xiàn)象
1,、圖中顯示了一個激子被光脈沖激發(fā)并沿著原子薄層移動的示意圖。激子散射并隨機改變其方向,。此外,,激子在兩個方向上同時通過閉環(huán)傳播會產(chǎn)生量子力學(xué)干涉效應(yīng)。來源:Alexey Chernikov 來自Würzburg-Dresden卓越集群ct的科學(xué)家們通過實驗證實了原子般薄的半導(dǎo)體中發(fā)光粒子的一種極不尋常的運動,。
2,、理論都必須來自于實驗現(xiàn)象,關(guān)于光,,物理學(xué)家們做了許多實驗,,發(fā)現(xiàn)了一個神奇的現(xiàn)象,就是光速相對于任意參考系恒定,。說簡單一點,,就是,一個人站在地上,,旁邊有一列火車駛過,火車上有一個光束發(fā)射器,,向著火車前方發(fā)射一束光,。
3,、這也說明,人體本身就是一個高能量的發(fā)射器和接收體,,可以接收大自然和生物之間的信息和能量,,能量療愈就是宇宙和生命能量的結(jié)合,也就是宇宙的意識與能量的結(jié)合,,它遍及所有,,無窮無盡,供給足夠并且可以潤澤萬物,。