Exciton (original) (raw)
الإيكسيتون exciton هو مستوى طاقة المقيّد لإلكترون أو فجوة في عازل (أو شبه موصل)، أو بتعبير آخر، علاقة إلكترون/فجوة مرتبطان بطاقة كولوم أي انها في شبه الموصل لاتقاس الكهرباء بالإلكترونات وعددها فقط بل تقاس ب إلكترون\ فجوة.
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| dbo:abstract | الإيكسيتون exciton هو مستوى طاقة المقيّد لإلكترون أو فجوة في عازل (أو شبه موصل)، أو بتعبير آخر، علاقة إلكترون/فجوة مرتبطان بطاقة كولوم أي انها في شبه الموصل لاتقاس الكهرباء بالإلكترونات وعددها فقط بل تقاس ب إلكترون\ فجوة. (ar) Un excitó és una quasipartícula (o excitació elemental) dels sòlids formada per un electró i un forat lligats a través de la interacció coulombiana. Es dona únicament en semiconductors i aïllants. Una manera d'entendre la formació de l'excitó és la següent: un fotó arriba a un semiconductor, excitant un electró des de la banda de valència a la banda de conducció. El buit que deixa després de si l'electró a la banda de valència, en tenir càrrega oposada, interacciona amb ell, atraient-lo a través de la força de Coulomb, de manera que queden lligats l'un a l'altre. El sistema que resulta d'aquest vincle és justament l'excitó, i posseeix una energia lleugerament menor que la d'un electró i un forat lliures. Atès que aquest sistema és similar al que formen, en els àtoms hidrogenoides, l'electró i el nucli, la seva funció d'ona també serà hidrogenoide. No obstant això, l'energia de lligadura és molt menor, i la seva mida molt més gran que els de l'àtom d'hidrogen, a causa dels efectes de pantalla (que es tradueix en una permitivitat dielèctrica més gran que la del buit) i a la massa efectiva de l'electró i el buit, que són característics del material. En un àtom d'hidrogen el nucli i l'electró poden tenir l'espín paral·lel o antiparal·lel, i el mateix li succeeix a l'excitó. (ca) Exciton je vázaný stav elektronu a kladně nabité díry. Většinou se vyskytuje v polovodičích, může se ale vytvořit i v izolantech a některých kapalinách. Již delší dobu je známo, že stlačením excitonové tekutiny může vzniknout supratekutá kapalina. Odborníci z Univerzity Christiana Alberta v německém Kielu ale nyní z kvantového chování excitonů spočetli pro některé typy látek fázový diagram. Dalším stlačováním supratekutiny složené z excitonů by mělo dojít ke vzniku krystalové mříže a přeměně na pevnou látku. To ale není vše. Pokud budeme ve stlačování pokračovat, změní se pevná látka opět v supratekutinu. Autoři výpočtů dokonce navrhují, které látky by se takto podivně měly chovat. Další krok je proto na experimentátorech. Tato kvazičástice přenáší energii a hybnost, nepřenáší elektrický náboj. (cs) Ein Exziton (engl. exciton von excitation, Anregung) ist ein gebundenes Elektron-Loch-Paar in einem Isolator bzw. einem Halbleiter. Es ist somit eine elementare Anregung des Festkörpers und außerdem wie ein Phonon oder ein Polaron ein Quasiteilchen. Ein Exziton kann sich durch den Kristall bewegen und transportiert dabei seine Anregungsenergie durch diesen hindurch, ohne dass ein Ladungstransport stattfindet, da das Exziton elektrisch neutral ist. Exzitonen haben einen ganzzahligen Spin. Ein Exziton spielt eine große Rolle bei der Absorption von Licht in Halbleitern. Es kann z. B. entstehen, wenn ein Photon in einen Halbleiter eindringt und ein Elektron zum Übergang aus dem Valenzband in das Leitungsband anregt. Das Elektron und das im Valenzband entstandene, entgegengesetzt geladene Loch ziehen sich durch die Coulomb-Kraft gegenseitig an. Diese Situation ähnelt einem Wasserstoffatom und lässt sich auch quantenmechanisch analog beschreiben. Das gebundene Elektron/Loch-Paar hat eine etwas geringere Energie als der ungebundene Zustand. Allerdings ist die Bindungsenergie in der Regel viel kleiner und die räumliche Ausdehnung viel größer als beim Wasserstoffatom, da die Coulomb-Wechselwirkung zwischen Elektron und Loch teilweise abgeschirmt ist („Screening“). In Abhängigkeit von ihren Eigenschaften unterscheidet man zwischen den Grenzfällen der Wannier- und der Frenkel-Exzitonen, wobei durchaus bekannte Zwischenzustände existieren. (de) An exciton is a bound state of an electron and an electron hole which are attracted to each other by the electrostatic Coulomb force. It is an electrically neutral quasiparticle that exists in insulators, semiconductors and some liquids. The exciton is regarded as an elementary excitation of condensed matter that can transport energy without transporting net electric charge. An exciton can form when a material absorbs a photon of higher energy than its bandgap. This excites an electron from the valence band into the conduction band. In turn, this leaves behind a positively charged electron hole (an abstraction for the location from which an electron was moved). The electron in the conduction band is then less attracted to this localized hole due to the repulsive Coulomb forces from large numbers of electrons surrounding the hole and excited electron. These repulsive forces provide a stabilizing energy balance. Consequently, the exciton has slightly less energy than the unbound electron and hole. The wavefunction of the bound state is said to be hydrogenic, an exotic atom state akin to that of a hydrogen atom. However, the binding energy is much smaller and the particle's size much larger than a hydrogen atom. This is because of both the screening of the Coulomb force by other electrons in the semiconductor (i.e., its relative permittivity), and the small effective masses of the excited electron and hole. The recombination of the electron and hole, i.e., the decay of the exciton, is limited by resonance stabilization due to the overlap of the electron and hole wave functions, resulting in an extended lifetime for the exciton. The electron and hole may have either parallel or anti-parallel spins. The spins are coupled by the exchange interaction, giving rise to exciton fine structure. In periodic lattices, the properties of an exciton show momentum (k-vector) dependence. The concept of excitons was first proposed by Yakov Frenkel in 1931, when he described the excitation of atoms in a lattice of insulators. He proposed that this excited state would be able to travel in a particle-like fashion through the lattice without the net transfer of charge. Excitons are often treated in the two limiting cases of small dielectric constant versus large dielectric constant; corresponding to Frenkel exciton and Wannier–Mott exciton respectively. (en) Un excitón es una cuasipartícula (o excitación elemental) de los sólidos formada por un electrón y un hueco ligados a través de la interacción coulombiana. Se da únicamente en semiconductores y aislantes. Una forma de entender la formación del excitón es la siguiente: un fotón alcanza un semiconductor, excitando un electrón desde la banda de valencia a la banda de conducción. El hueco que deja tras de sí el electrón en la banda de valencia, al tener carga opuesta, interacciona con él, atrayéndolo a través de la fuerza de Coulomb, de forma que quedan ligados el uno al otro. El sistema que resulta de dicho vínculo es justamente el excitón, y posee una energía ligeramente menor que la de un electrón y un hueco libres. Dado que este sistema es similar al que forman, en los átomos hidrogenoides, el electrón y el núcleo, su función de onda también será hidrogenoide. Sin embargo, la energía de ligadura es mucho menor, y su tamaño mucho mayor que los del átomo de hidrógeno, debido a los efectos de apantallamiento (que se traduce en una permitividad dieléctrica mayor que la del vacío) y a la masa efectiva del electrón y el hueco, que son característicos del material. En un átomo de hidrógeno el núcleo y el electrón pueden tener el espín paralelo o antiparalelo, y lo mismo le sucede al excitón. El concepto de excitones fue propuesto por primera vez por en 1931, cuando describió la excitación de los átomos en una red de aislantes. Propuso que este estado excitado sería capaz de viajar de una manera similar a las partículas a través de la red sin transferencia neta de carga. (es) Un exciton est, en physique, une quasi-particule que l'on peut voir comme une paire électron-trou liée par des forces de Coulomb. Une analogie souvent utilisée consiste à comparer l'électron et le trou respectivement à l'électron et au proton d'un atome d'hydrogène. Ce phénomène se produit dans les semi-conducteurs et les isolants. En 2008, le premier dispositif électronique basé sur des excitons a été démontré, fonctionnant à des températures cryogéniques. En 2018, l'EPFL met au point un transistor basé sur les excitons qui peut fonctionner à temperature ambiante. Cette technique ouvre la voie à une panoplie de nouvelles possibilités en excitonique, branche de la physique appliquée qui, après celle de la photonique et de la spintronique, s’avère des plus prometteuses pour l'électronique du futur. (fr) I gcriostail inslithe is leathsheoltacha, cuilithín candamaithe i bhfuinneamh na leictreon a ghluaiseann timpeall an chriostail, ag aistriú fuinnimh gan aistriú luchta. Cineál cuasacháithnín is ea é, atá tábhachtach i dtuiscint an fhrithchaithimh is an tarchuir optúil. (ga) 엑시톤(exciton)은 절연체 또는 반도체 내에서 전자와 양공이 결합하여 만든 준입자다. 즉, 정전기력으로 인하여 결합한 전자-양공 쌍이며, 고체의 초등 여기 상태 또는 준입자이다. 엑시톤은 다음과 같이 만들어진다. 광자가 반도체로 들어가면서 최외각 밴드에서 전자를 여기시켜서 전도 밴드로 보낸다. 최외각 밴드 내의 소실 전자는 반대 전하의 정공을 남기며 그것에 의해 전자가 쿨롱 인력을 받는다. 엑시톤은 양공과 전자의 결합에 기인하며 결과적으로 엑시톤은 결합되지 않은 전자와 정공 보다 약간 낮은 에너지를 지니게 된다. 결합 상태의 엑시톤 파동 함수는 수소의 파동 함수와 비슷하다. (특이한 원자 상태로 수소 원자의 그것과 흡사하다.) 물질내의 스크리닝 효과와 구성하는 전자, 양공의 유효 질량의 차이로 인해 수소 원자에 비해 엑시톤의 결합 에너지는 매우 작고 크기는 훨씬 크다. 수소 원자내에서 핵과 전자는 평행 또는 반 평행 스핀을 지닐 수 있다. 엑시톤의 양공과 전자, 포지트로늄의 양전자와 전자도 평행 또는 반 평행 스핀을 지닐 수 있지만, 헬륨 원자 안의 두 전자에 대해서는 그러하지 않다. 엑시톤은 통상적으로 수소 원자 궤도 이름과 비슷한 이름이 주어지지만 각 운동량 또는 다른 양자수에 대해 다른 값을 지닌다. (ko) Un eccitone è una quasiparticella che descrive lo stato eccitato di un solido o più in generale, di un sistema della materia condensata. In un isolante o in un semiconduttore, può essere visto come uno stato legato di un elettrone e di una lacuna, interagenti mediante la forza di Coulomb. L'eccitone è un sistema che presenta molte analogie con l'atomo di idrogeno. Il protone dell'atomo di idrogeno o il nucleo degli atomi idrogenoidi sono sostituiti dalla lacuna nell'eccitone. La complicazione rispetto all'atomo di idrogeno o idrogenoide risulta dal fatto che nell'eccitone i costituenti elementari si muovono non nel vuoto, ma nel mezzo costituito da tutti gli altri elettroni del sistema. Questi ultimi agiscono nel senso di schermare l'interazione attrattiva fra l'elettrone e la lacuna. Il risultato è un'energia di legame molto più piccola e una dimensione molto maggiore rispetto all'atomo di idrogeno. Ulteriore effetto è giocato dalla massa efficace dei costituenti immersi nel materiale, in generale diversa dalla massa nuda dell'elettrone. La formazione di un eccitone può essere provocata dall'assorbimento di un fotone: un elettrone viene così eccitato dalla banda di valenza a quella di conduzione, lasciando una lacuna di carica positiva nella banda di valenza, alla quale è attratto per mezzo della forza di Coulomb. L'eccitone risulta dal legame tra l'elettrone e la sua lacuna; questo comporta che l'eccitone abbia un'energia leggermente minore rispetto alla coppia non correlata elettrone-lacuna. La funzione d'onda e le energie degli eccitoni possono essere calcolate risolvendo l'equazione di Bethe-Salpeter. Quest'ultima fornisce inoltre informazioni sull'interazione degli eccitoni col campo elettromagnetico (fotoni), permettendo di calcolare ad esempio lo spettro di assorbimento ottico. (it) 励起子（れいきし、exciton）とは、半導体又は絶縁体中で電子と正孔の対がクーロン力によって束縛状態となったもの。エキシトンとも呼ばれる。 (ja) Ekscyton (od ang. excite – wzbudzać) – kwazicząstka powstała w wyniku korelacji elektronu i dziury będących wynikiem oddziaływania kulombowskiego pomiędzy nimi. W ogólności mianem ekscytonu określa się różne zjawiska, w których dochodzi do powstania takich korelacji w wyniku wzbudzenia elektronu (stąd nazwa). Nazwa ekscyton nie jest ograniczona wyłącznie do fizyki materii skondensowanej i kryształów, jednak najczęściej w tym kontekście jest używana. Kryształ złożony ekscytonów to ekscytonium. Wyróżnia się 2 podstawowe rodzaje ekscytonów * ekscyton -Motta (zwany też krótko ekscytonem Wanniera) charakteryzuje się dużym promieniem w porównaniu do długości charakterystycznych w układzie (w krysztale będzie to stała sieci) * ekscyton Frenkla mający promień porównywalny z długościami charakterystycznymi. Oprócz powyższych warto jeszcze wspomnieć o ekscytonie Mahana (występującym w literaturze fachowej także jako Fermi-edge singularity, X-ray singularity). W tym wypadku mamy do czynienia ze wzbudzeniem elektronu w metalu z głębokich powłok atomowych do pasma przewodnictwa oraz powstania w wyniku dziury o dużo większej masie. Teoretyczne rachunki pokazują, że w takim wypadku mamy do czynienia z rozbieżnością potęgową dla energii odpowiadających wzbudzeniom bliskim powierzchni Fermiego. Efekt ten został przewidziany teoretycznie przez Mahana i potwierdzony doświadczalnie. (pl) Een exciton is een gebonden toestand van een elektron en een elektronengat, die elkaar aantrekken door middel van de elektromagnetische kracht. Het is een neutraal geladen quasideeltje dat voorkomt in halfgeleiders, isolatoren en sommige vloeistoffen. Het elektron en het elektronengat hebben tegengestelde elektrische lading. Wanneer moleculen en atomen hun aangeslagen toestand aan elkaar doorgeven, op een manier die goed kan worden beschreven als het zich verplaatsen van een exciton, spreekt men van atomaire of moleculaire excitonen. Dit proces vindt onder andere bij fotosynthese en Förster-resonantie plaats. Door een (voldoende hoge) eindige temperatuur of onder invloed van straling van voldoende energie kunnen elektronen van de volle valentieband van een halfgeleider naar de lege geleidingsband worden geëxciteerd. Het naar de geleidingsband geëxciteerde elektron kan zich nu vrij bewegen. Het in de valentieband ontstane elektronengat kan nu als een positief geladen vrij bewegend deeltje worden gezien. Onder normale omstandigheden zullen dit elektron en gat zich snel van elkaar verwijderen, maar het kan ook dat zij elkaar door de elektromagnetische kracht aantrekken en zich zoals een elektron en een proton in een waterstofatoom aan elkaar binden. Het ontstane 'atoom' van een elektron en een gat noemt men een exciton. De golffuncties die men voor beide systemen kan berekenen lijken sterk op elkaar. Het grote verschil zit hem in de massa van het proton, deze is vele malen groter dan die van een elektron. Bij een exciton zijn de beide deeltjes waaruit het bestaat vrijwel even zwaar, zodat ze in dit opzicht beter te vergelijken zijn met positronium. Het exciton heeft daarom een grotere straal dan het waterstofatoom. Bovendien kunnen het gat en het elektron elkaar annihileren, zoals het elektron en het positron in positronium. Excitonen hebben daarom een beperkte levensduur. In een waterstofatoom annihileren proton en elektron elkaar niet en is de bindingsenergie groter. Omdat een exciton een neutraal deeltje is, het elektron en het gat hebben namelijk dezelfde maar tegengestelde lading, kan het zich door de kristalstructuur bewegen en zo energie transporteren zonder dat hierbij ladingstransport plaatsvindt. Er bestaan verschillende soorten excitonen. In de twee limietsituaties voor excitonen spreken we van: * Frenkel-excitonen: In deze situatie is het exciton klein en sterk gebonden waardoor het elektron en het gat zich op hetzelfde atoom bevinden. Een Frenkel-exciton is eigenlijk niets anders dan een soort geëxciteerde toestand van een atoom, die naar een naburig atoom kan overspringen, zodat er zich een excitatiegolf door het kristal beweegt. * Mott-Wannier-excitonen: In deze situatie is het exciton zwak gebonden zodat de afstand tussen het elektron en het gat groot is in vergelijking met de roosterconstanten. Het gat en het elektron zijn dus niet meer op hetzelfde atoom gelokaliseerd. (nl) Um excíton[br] ou excitão[pt] é uma quasipartícula (ou excitação elementar) dos sólidos formada por um elétron e um "buraco" ligados através da interação coulombiana. Se dá unicamente em semicondutores e isolantes. Uma forma de entender a formação do excíton é a seguinte: um fóton alcança um semicondutor, excitando um elétron desde a banda de valência à banda de condução. O "buraco" que deixa atrás de si o elétron na banda de valência, ao ter carga oposta, interage com ele, atraindo-o através da força de Coulomb, de forma que ficam ligados um ao outro. O sistema que resulta de tal vínculo é justamente o excíton, e possui uma energia ligeiramente menor que a de um elétron e um "buraco" livres. Dado que este sistema é similar ao que formam, nos átomos hidrogenóides, o elétron e o núcleo, sua função de onda também será hidrogenóide. Entretanto, a energia de ligação é muito menor, e seu tamanho muito maior que os do átomo de hidrogênio, devido aos efeitos de dispersão (que se traduz em uma permissividade dielétrica maior que a do vácuo) e à massa efetiva do elétron e o "buraco", que são característicos do material. Num átomo de hidrogênio o núcleo e o elétron podem ter o spin paralelo ou antiparalelo, e o mesmo se sucede ao excíton. (pt) Ексито́н (від лат. excito — збуджую) — квазічастинка, електронне збудження в напівпровіднику чи діелектрику, яке не переносить електричного заряду чи маси. (uk) En exciton är ett av elektrostatisk kraft bundet tillstånd av en elektron och ett hål. Det är en elektriskt neutral kvasipartikel som existerar i isolatorer och halvledare. En exciton skapas genom att en foton exciterar en elektron från valensbandet upp till ledningsbandet. Den lämnar efter sig ett positivt hål i valensbandet, som den attraheras till. Det bundna tillståndet har kvantifierade energinivåer som en väteatom, även om excitonens bindningsenergier är betydligt lägre. Detta beror dels på att permittiviteten är materialets i stället för vakuum och att hänsyn måste tas till den effektiva massan av elektron-hål-paret. Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Exciton, 19 september 2015. (sv) 激子（英語：exciton）描述了一對電子與空穴由靜電庫侖作用相互吸引而構成的束縛態，它可被看作是存在於絕緣體，半導體和某些液體中呈電中性的准粒子。激子是凝聚体物理学中轉移能量而不轉移電荷的基本單位。 半導體吸收一個光子之後就會形成一個激子。這個過程實際上是一個電子從價帶激發到導帶而留下一個處於固定位置帶正電的空穴。此時，導帶中的電子會受到空穴庫侖力的吸引。吸引作用提供了能量平衡，使得激子體系的總能量略小於未束縛的電子和空穴的能量。束縛態的波函數是類氫的，屬於奇異原子態，但這個束縛態的束縛能要比氫原子小許多，而激子的半徑則比氫原子的要大。這是因為，一方面，半導體中存在相鄰電子的；另一方面，電子和空穴構成激子的有效質量較小。 電子和空穴的自旋可以是平行或反平行的。自旋通過交換作用發生耦合，於是產生了激子的精細結構。在週期性晶格中，激子的性質與其動量相關。 激子的概念最早由Yakov Frenkel於1931年提出，用於解釋絕緣體中的原子激發。他指出激發態可以像實體粒子一樣在晶格中穿行而不發生電荷轉移。 (zh) Эксито́н (лат. excito — «возбуждаю») — квазичастица, представляющая собой электронное возбуждение в диэлектрике, полупроводнике или металле, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы. Понятие об экситоне и сам термин введены советским физиком Я. И. Френкелем в 1931 году, им же разработана теория экситонов, а экспериментально спектр экситона впервые наблюдался в 1951 году (или в 1952 году) советскими физиками Каррыевым Н.А., Е. Ф. Гроссом, результаты этого исследования опубликованы в 1952 году. Представляет собой связанное состояние электрона и дырки. При этом его следует считать самостоятельной элементарной (не сводимой) частицей в случаях, когда энергия взаимодействия электрона и дырки имеет тот же порядок, что и энергия их движения, а энергия взаимодействия между двумя экситонами мала по сравнению с энергией каждого из них. Экситон можно считать элементарной квазичастицей в тех явлениях, в которых он выступает как целое образование, не подвергающееся воздействиям, способным его разрушить. Экситон может быть представлен в виде связанного состояния электрона проводимости и дырки, расположенных или в одном узле кристаллической решётки (экситон Френкеля, a* < a0, a* — радиус экситона, a0 — период решётки), или на расстояниях, значительно больше междуатомных (экситон Ванье — Мотта, a* ≫ a0). В полупроводниках, за счёт высокой диэлектрической проницаемости, существуют только экситоны Ванье — Мотта. Экситоны Френкеля применимы, прежде всего, к молекулярным кристаллам. (ru) |
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(특이한 원자 상태로 수소 원자의 그것과 흡사하다.) 물질내의 스크리닝 효과와 구성하는 전자, 양공의 유효 질량의 차이로 인해 수소 원자에 비해 엑시톤의 결합 에너지는 매우 작고 크기는 훨씬 크다. 수소 원자내에서 핵과 전자는 평행 또는 반 평행 스핀을 지닐 수 있다. 엑시톤의 양공과 전자, 포지트로늄의 양전자와 전자도 평행 또는 반 평행 스핀을 지닐 수 있지만, 헬륨 원자 안의 두 전자에 대해서는 그러하지 않다. 엑시톤은 통상적으로 수소 원자 궤도 이름과 비슷한 이름이 주어지지만 각 운동량 또는 다른 양자수에 대해 다른 값을 지닌다. (ko) 励起子（れいきし、exciton）とは、半導体又は絶縁体中で電子と正孔の対がクーロン力によって束縛状態となったもの。エキシトンとも呼ばれる。 (ja) Ексито́н (від лат. excito — збуджую) — квазічастинка, електронне збудження в напівпровіднику чи діелектрику, яке не переносить електричного заряду чи маси. (uk) 激子（英語：exciton）描述了一對電子與空穴由靜電庫侖作用相互吸引而構成的束縛態，它可被看作是存在於絕緣體，半導體和某些液體中呈電中性的准粒子。激子是凝聚体物理学中轉移能量而不轉移電荷的基本單位。 半導體吸收一個光子之後就會形成一個激子。這個過程實際上是一個電子從價帶激發到導帶而留下一個處於固定位置帶正電的空穴。此時，導帶中的電子會受到空穴庫侖力的吸引。吸引作用提供了能量平衡，使得激子體系的總能量略小於未束縛的電子和空穴的能量。束縛態的波函數是類氫的，屬於奇異原子態，但這個束縛態的束縛能要比氫原子小許多，而激子的半徑則比氫原子的要大。這是因為，一方面，半導體中存在相鄰電子的；另一方面，電子和空穴構成激子的有效質量較小。 電子和空穴的自旋可以是平行或反平行的。自旋通過交換作用發生耦合，於是產生了激子的精細結構。在週期性晶格中，激子的性質與其動量相關。 激子的概念最早由Yakov Frenkel於1931年提出，用於解釋絕緣體中的原子激發。他指出激發態可以像實體粒子一樣在晶格中穿行而不發生電荷轉移。 (zh) Un excitó és una quasipartícula (o excitació elemental) dels sòlids formada per un electró i un forat lligats a través de la interacció coulombiana. Es dona únicament en semiconductors i aïllants. Una manera d'entendre la formació de l'excitó és la següent: un fotó arriba a un semiconductor, excitant un electró des de la banda de valència a la banda de conducció. El buit que deixa després de si l'electró a la banda de valència, en tenir càrrega oposada, interacciona amb ell, atraient-lo a través de la força de Coulomb, de manera que queden lligats l'un a l'altre. El sistema que resulta d'aquest vincle és justament l'excitó, i posseeix una energia lleugerament menor que la d'un electró i un forat lliures. (ca) Exciton je vázaný stav elektronu a kladně nabité díry. Většinou se vyskytuje v polovodičích, může se ale vytvořit i v izolantech a některých kapalinách. Již delší dobu je známo, že stlačením excitonové tekutiny může vzniknout supratekutá kapalina. Odborníci z Univerzity Christiana Alberta v německém Kielu ale nyní z kvantového chování excitonů spočetli pro některé typy látek fázový diagram. Dalším stlačováním supratekutiny složené z excitonů by mělo dojít ke vzniku krystalové mříže a přeměně na pevnou látku. To ale není vše. Pokud budeme ve stlačování pokračovat, změní se pevná látka opět v supratekutinu. Autoři výpočtů dokonce navrhují, které látky by se takto podivně měly chovat. Další krok je proto na experimentátorech. (cs) Ein Exziton (engl. exciton von excitation, Anregung) ist ein gebundenes Elektron-Loch-Paar in einem Isolator bzw. einem Halbleiter. Es ist somit eine elementare Anregung des Festkörpers und außerdem wie ein Phonon oder ein Polaron ein Quasiteilchen. Ein Exziton kann sich durch den Kristall bewegen und transportiert dabei seine Anregungsenergie durch diesen hindurch, ohne dass ein Ladungstransport stattfindet, da das Exziton elektrisch neutral ist. Exzitonen haben einen ganzzahligen Spin. (de) Un excitón es una cuasipartícula (o excitación elemental) de los sólidos formada por un electrón y un hueco ligados a través de la interacción coulombiana. Se da únicamente en semiconductores y aislantes. En un átomo de hidrógeno el núcleo y el electrón pueden tener el espín paralelo o antiparalelo, y lo mismo le sucede al excitón. (es) An exciton is a bound state of an electron and an electron hole which are attracted to each other by the electrostatic Coulomb force. It is an electrically neutral quasiparticle that exists in insulators, semiconductors and some liquids. The exciton is regarded as an elementary excitation of condensed matter that can transport energy without transporting net electric charge. Excitons are often treated in the two limiting cases of small dielectric constant versus large dielectric constant; corresponding to Frenkel exciton and Wannier–Mott exciton respectively. (en) Un exciton est, en physique, une quasi-particule que l'on peut voir comme une paire électron-trou liée par des forces de Coulomb. Une analogie souvent utilisée consiste à comparer l'électron et le trou respectivement à l'électron et au proton d'un atome d'hydrogène. Ce phénomène se produit dans les semi-conducteurs et les isolants. (fr) Un eccitone è una quasiparticella che descrive lo stato eccitato di un solido o più in generale, di un sistema della materia condensata. In un isolante o in un semiconduttore, può essere visto come uno stato legato di un elettrone e di una lacuna, interagenti mediante la forza di Coulomb. La funzione d'onda e le energie degli eccitoni possono essere calcolate risolvendo l'equazione di Bethe-Salpeter. Quest'ultima fornisce inoltre informazioni sull'interazione degli eccitoni col campo elettromagnetico (fotoni), permettendo di calcolare ad esempio lo spettro di assorbimento ottico. (it) Een exciton is een gebonden toestand van een elektron en een elektronengat, die elkaar aantrekken door middel van de elektromagnetische kracht. Het is een neutraal geladen quasideeltje dat voorkomt in halfgeleiders, isolatoren en sommige vloeistoffen. Het elektron en het elektronengat hebben tegengestelde elektrische lading. Omdat een exciton een neutraal deeltje is, het elektron en het gat hebben namelijk dezelfde maar tegengestelde lading, kan het zich door de kristalstructuur bewegen en zo energie transporteren zonder dat hierbij ladingstransport plaatsvindt. (nl) Ekscyton (od ang. excite – wzbudzać) – kwazicząstka powstała w wyniku korelacji elektronu i dziury będących wynikiem oddziaływania kulombowskiego pomiędzy nimi. W ogólności mianem ekscytonu określa się różne zjawiska, w których dochodzi do powstania takich korelacji w wyniku wzbudzenia elektronu (stąd nazwa). Nazwa ekscyton nie jest ograniczona wyłącznie do fizyki materii skondensowanej i kryształów, jednak najczęściej w tym kontekście jest używana. Kryształ złożony ekscytonów to ekscytonium. Wyróżnia się 2 podstawowe rodzaje ekscytonów (pl) Um excíton[br] ou excitão[pt] é uma quasipartícula (ou excitação elementar) dos sólidos formada por um elétron e um "buraco" ligados através da interação coulombiana. Se dá unicamente em semicondutores e isolantes. Num átomo de hidrogênio o núcleo e o elétron podem ter o spin paralelo ou antiparalelo, e o mesmo se sucede ao excíton. (pt) Эксито́н (лат. excito — «возбуждаю») — квазичастица, представляющая собой электронное возбуждение в диэлектрике, полупроводнике или металле, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы. Понятие об экситоне и сам термин введены советским физиком Я. И. Френкелем в 1931 году, им же разработана теория экситонов, а экспериментально спектр экситона впервые наблюдался в 1951 году (или в 1952 году) советскими физиками Каррыевым Н.А., Е. Ф. Гроссом, результаты этого исследования опубликованы в 1952 году. Представляет собой связанное состояние электрона и дырки. При этом его следует считать самостоятельной элементарной (не сводимой) частицей в случаях, когда энергия взаимодействия электрона и дырки имеет тот же порядок, что и энергия их движения, а энергия взаим (ru) En exciton är ett av elektrostatisk kraft bundet tillstånd av en elektron och ett hål. Det är en elektriskt neutral kvasipartikel som existerar i isolatorer och halvledare. En exciton skapas genom att en foton exciterar en elektron från valensbandet upp till ledningsbandet. Den lämnar efter sig ett positivt hål i valensbandet, som den attraheras till. Det bundna tillståndet har kvantifierade energinivåer som en väteatom, även om excitonens bindningsenergier är betydligt lägre. Detta beror dels på att permittiviteten är materialets i stället för vakuum och att hänsyn måste tas till den effektiva massan av elektron-hål-paret. (sv) |
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