- 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
- Физический энциклопедический словарь/ред. Прохоров, А.М - М.: Советская энциклопедия, 1984.
- Экситон/Большая Советская Энциклопедия. - 3-е изд. 1969 - 1978 гг.- URL: http://bse.sci-lib.com/article100742.html
- Давыдов А.С. Теория молекулярных экситонов. – М.: Наука, 1968. – 296 c.
- Иллюстрации
- Теги
- Разделы
(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО») - Термин
Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.