Специфика излучательной аннигиляции автолокализованных экситонов в кристалле KI–Tl при низкотемпературной деформации

Abstract

В кристалле KI–Tl по регистрации спектров рентгенолюминесценции установлено воздействие низкотемпературной одноосной деформации на длину свободного пробега экситона до автолокализации. Анализ соотношения интенсивностей свечения таллиевого (2,85 эВ) и автолокализованного экситонов (π-компонент; 3,3 эВ) в зависимости от степени низкотемпературной деформации показывает, что в кристалле KI–Tl (3·10–3 моль%) длина свободного пробега экситона до автолокализации соизмерима с межталлиевым расстоянием (20–27)a при деформации ε = 2%, а c ростом степени сжатия ε ≥ 2–5% уменьшается до (27–5,35)a. Результаты моделирования на основе континуального приближения показывают, что с ростом температуры и степени низкотемпературной деформации происходит уменьшение высоты потенциального барьера для автолокализации экситона, что согласуется с сокращением длины пробега свободного экситона в кристалле KI–Tl.

У кристалі KI–Tl по реєстрації спектрів рентгенолюмінесценції встановлено дію низькотемпературної одновісної деформації на довжину вільного пробігу екситона до автолокалізації. Аналіз співвідношення інтенсивностей світіння талієвого (2,85 еВ) та автолокалізованого екситонів (π-компонент; 3,3 еВ) залежно від міри изькотемпературної деформації показує, що в кристалі KI–Tl (3·10–3 моль%) довжина вільного пробігу екситона до автолокалізації є сумірною з міжталієвою відстанню (20–27)a при деформації ε = 2%, а із зростанням міри стискування ε ≥ 2–5% зменшується до (27–5,35)a. Результати моделювання на основі континуального наближення показують, що із зростанням температури та міри низькотемпературної деформації відбувається зменшення висоти потенційного бар'єру для автолокалізації екситона, що узгоджується із скороченням довжини пробігу вільного екситона у кристалі KI–Tl.

The effect of low-temperature uniaxial deformation on the self-trapping-limited mean free path of excitons in a KI–Tl crystal was revealed from x-ray luminescence spectra. The analysis of the dependence of the intensity ratio of the Tl-center emission (2.85 eV) and the luminescence of self-trapped excitons (π-component; 3.3 eV) on the extent of low-temperature deformation showed that in the KI–Tl crystal (3 × 10 −³ mol. %) the self-trapping-limited mean free path of excitons is comparable with the distance between Tl atoms (20–27) a under a deformation ε = 2%. As the compression increases to ε ≥ 2%–5%, the mean free path drops to (27-5.35) a. The results of modeling based on the continuum approximation showed that with increasing temperature and the degree of low-temperature deformation the height of the potential barrier for the exciton self-trapping drops, which is consistent with the reduction of the mean free path of excitons in the KI–Tl crystal.