MOGUCA EKSITONSKA STANJA BIMOLEKULSKIH KRISTALNIH … · 2013. 6. 6. · sivanje" drugih (nepotrebnih) fizickih osobina. U tu svrhu su posebno ispitivani niskodi-menzioni kristalni

UNIVERZITET U NOVOM SADU

PRIRODNO-MATEMATICKI FAKULTET

INSTITUT ZA FIZIKU

. . - . , „ - . ^ ;~( P o iM"'f AH^s's iir~ 2 ' J *- **•

- DIPLOMSKI RAD -

MOGUCA EKSITONSKA STANJABIMOLEKULSKIH KRISTALNIH FILMOVA

M E N T O R

P R O F . D R J O V A N § E T R A J C I

K A N D I D A T

J A S M I N A R O D I 6

Novi SAD, 2005. godine

Predgovor

Pored mehanickih, elektricnih i magnetnih svojstava, supstancije se odlikuju i poseb-nim optickim osobinama. Nauka o materijalima definise specificna elementarna pobudje-nja u kondenzovanom stanju — eksitone, kao nosioce dielektricnih, optickih (apsorpcija,disperzija svetlosti, luminescencija), fotoelektricnih i drugih karakteristika (uglavnom)molekulskih kristala.

Savremena nauka istrazuje mogucnost ,,pojacavanja" odredjenih (potrebnih) i ,,prigu-sivanje" drugih (nepotrebnih) fizickih osobina. U tu svrhu su posebno ispitivani niskodi-menzioni kristalni sistemi (ultratanki filmovi, superresetke,te kvantne zice i tacke).

Danasnji razvoj tehnike i tehnologije omogucava pravljenje ovakvih kvantnih sistema,ekperimentalni rezultati su pfisutni i merna oprema moze da ih prati, ali se u domenuteorijskih razmatranja (modelovanja i analitickog resavanja) veoma se malo uradilo.

Najveca poteskoca je upravo u slabo i neadekvatno primenljivom matematickom apa-ratu. U ovom radu se pokazuje da se metode diferencnog racuna uz odgovarajucu podrskunumerickih proracuna mogu uspesno primeniti na iznalazenje zakona disperzije Frenkelo-vih eksitona u molekulskim filmovima sa slozenom kristalnom resetkom.

Ovaj diplomski rad je uradjen pod mentorstvom prof, dr Jovana Setrajcica.

Novi Sad, 20.04.2005.Jasmina Rodic

Jasmina Rodic: Eksitoni u bimolekulskim filmovima, diplomski rad

Sadrzaj

1 Uvod 4

2 Eksitoni u kristalu sa podresetkom 5

2.1 Grinove funkcije sistema 5

2.2 Zakon disperzije bimolekulskog kristala 8

3 Eksitoni u bimolekulskim filmovima 10

3.1 Model bimolekulskog filma 10

3.2 Zakon disperzije eksitona 11

3.3 Prostorna raspodela eksitonskih stanja 16

4 Zakljucak 19

5 Dodatak: Eksitoni u molekulskim kristalima 20

5.1 Eksitoni u kristalima 20

5.2 Prenkelovi eksitoni 22

6 Literatura 24


1 Uvod

Interes za izucavanjem eksitonskog podsistema javio se zbog cinjenice da su upravo ek-sitoni odgovorni za dielektricna, opticka (apsorpcija, disperzija svetlosti, luminescencija),fotoelektricna i druga svojstva kristala. Proucavanje ponasanja eksitona u kristalnimsistemima kulminiralo je otkricem laser a.

Poslednjih godina veoma su intenzivna teorijska istrazivanja kvazidvodimenzionih ek-sitonskih sistema (nanostrukture), narocito tankih filmova1, ne samo zbog fundamentalneinformacije o dielektricnim osobinama materijala, vec i zbog njihove siroke prakticneprimene (nanoelektronika i optoelektronika). Posebnost ovih struktura ogleda se u tomesto prisustvo granicnih povrsina i pojava specijalnih perturbacionih uslova na tim grani-cama dovode do izmenjenih osobina ovih materijala i specificnih pojava u odnosu naodgovarajuce masivne uzorke.

U ovom radu analiziran je uticaj prisustva granica film-strukture slozene kristalnegradje na energetski spektar eksitona (eksitonski zakon disperzije). Posebna paznjaposvecena je pojavi lokalizovanih eksitonskih stanja. Dobijeni rezultati poredjeni su saodgovarajucim rezultatima za idealne beskonacne kristale, da bi se na osnovu toga uocilenajbitnije razlike ova dva sistema.

Pomenuta analiza vrsena je koriscenjem metoda dvovremenskih temperaturski zavisnihGrinovih funkcija2, koji se danas veoma cesto koristi u kvantnoj teoriji cvrstog stanja.Zahvaljujuci ugradjenoj statistici, taj metod se uspesno primenjuje kod izracunavanjakako mikroskopskih, tako i makroskopskih, ravnoteznih i neravnoteznih svojstava kristala.Primenjeni metod je odabran zbog pogodnosti koje nam nudi definicija polova Grinovihfunkcija3.

Ovde je najpre vrsena analiza idealnih beskonacnih kristalnih struktura sa slozenomresetkom (sastavljena je od dve podresetke), a zatim isti metod primenjen na film-struk-ture sa odgovarajucom resetkom.

1Filmovi predstavljaju beskonacne strukture u svim kristalnim ravnima paralelnim dvema granicnimpovrsima, koje su normalne na jedan prioritetan pravac, duz koga je posmatrani sistem ogranicen.

2Postoje i drugi metodi pomocu kojih se ovaj problem moze tretirati: metod Hajzenbergovih jednacinakretanja, metod malih perturbacija, metod talasnih funkcija i si.

3Realni delovi polova Grinovih funkcija definisu energije elementarnih ekscitacija (pobudjenja) kojese javljaju u sistemu (odakle se dobija njihov zakon disperzije), dok su imaginarni delovireciprocnim vrednostima vremena zivota tih ekscitacija. /??'** f y '


2 Eksitoni u kristalu sa podresetkomU razmatranju svojstava eksitonskog podsistema u bimolekulskim kristalima, polazi se

od modela idealnog beskonacnog kubnog molekulskog kristala sa standardnim eksitonskimhamiltonijanom koji u konfiguracionom prostoru ima oblik:

, (2.1)= #0 + £ An- P+Pa

n n,rfi n,m

gde su P£ i Pfi - kreacioni i anihilacioni operator! eksitona na cvoru n kristalne resetke.Velicina Ajj - predstavlja energiju eksitona lokalizovanog na cvoru n, a velicine X^ iY^fn - su matricni elementi eksitonskog transfera sa cvora n na cvor m.

2.1 Grinove funkcije sistema

Svojstva posmatranog eksitonskog sistema analiziracemo pomocu komutatorske pauli-onske Grinove funkcije: 0

IWt) = ((P*(t) | Pt(0))) = 6(*) ([Pfi(t) , Pt(0)]} , (2.2)

koja zadovoljava jednacinu kretanja:

in jt rm(t) = in 8(t] ([pfi(t) , p+(o)]> + (2.3)+ Q(t)([Pn(t), H] Pt(0) - P+(Q) [Pfi(t), H}} .

Koriscenjem komutatorskih relacija za Pauli-operatore:

= (l ~ 2P/Pn) fa ; [P«, P*} = [Pj, Pt] = 0 ; P| = (P+)2 = 0 , (2.4)

dobijamo:

(2.5)ih IW*) = iHS(t)6m (l - 2{PtPfj}) + Ffi ,

gde su:

EF^n) ; Kfi = [P*(t),ff\ Et=0 i=0

(2.6)

Pokazacemo postupak izracunavanja gornjih velicina za, naprimer, i = 2 (ostali clanovisume dobijaju se analognim racunanjem).

kl kl

Na osnovu toga racunamo:

P2(n) = @(t] (

Jasmins. Rodic: Eksitoni u bimolekulskim filmovima, diplomski rad

gde je T~£-(*) = {{Pt(*)Pn(*)^X*) I pm(0)»- paulionska Grinova funkcija viseg reda.Zamenom izracunatih velicina u (2.5) konacno dobijamo jednacinu kretanja za paulionskuGrinovu funkciju:

AnTfirfl(t) + (2.7)

Osnovnu teskocu teorije eksitona predstavlja cinjenica da Pauli-operatori P+ i P nisuni Boze ni Fermi operatori, nego nekakav hibrid jednih i drugih sa kinematikom (2.4),koja je za jedan cvor fermionska, a za razlicite cvorove bozonska. Za precizne analize ek-sitonskih sistema, koje obuhvataju efekte medjueksitonske interakcije nije dovoljno samozameniti Pauli-operatore sa Boze-operatorima. Zbog toga se u hamiltonijanu (2.1), Pauli-operatori zamenjuju svojim egzaktnim bozonskim reprezentima:

02 B ; P+ = (P>+\'RV\ }

_

- E (ir)!(5+r+1^+1 • (2-8)Paulionske Grinove funkcije iz jednacine (2.7) mogu se izraziti preko odgovarajucih

bozonskih Grinovih funkcija na osnovu aproksimativnih izraza koji slede iz (2.8):

P^B- B+BB • P+ te B+ - B+B+B ; P+P « B+B - B+B+BB . (2.9)

Na taj nacin dobijamo:

- ((Bn(t] | fl+(0)^(0)B*(0)» - (2.10)

Dekuplovanjem visih Grinovih funkcija pomocu poznatih Boze-komutacionih relacija:

[B* Bf] = Sff ; [BS, B^ = [fy Bf] = 0 , (2.11)

clanovi u izrazu (2.10) postaju:

- prvi clan(2.12)

gde je Gfirn(t) retardovana Grinova funkcija,

- drugi clan

(2.13)

gde Mo predstavlja koncetraciju eksitona:

ô = (B+B} = 1 E ( e^,^ - I)"' , (2.14)


- treci clan((B+(t}Bn(t}BR(t} | B£(0)» = 2Gfirfl(t)M0 , (2.15)

- cetvrti clan

= 2Rfirn(t) G^(t) , (2.16)

gde je Rnm(t) avansovana Grinova funkcija:

(2.17)

Kada izraze (2.12), (2.13), (2.15) i (2.16) zamenimo u izraz (2.10) dobijamo konacan izrazza paulionsku Grinovu funkciju izrazenu preko bozonskih Grinovih funkcija:

Tnm(*) = (1 - 4 M0) Gnrn(t] + 2R^(t}C^(t) + O(A^) . (2.18)

Za paulionske Grinove funkcije viseg reda (Tss^} na levoj strani Grinove funkcije prostozamenimo Pauli operatore sa Boze-operatorima, a na desnoj strani se izvrsi aproksimacija(2.9). Na taj nacin sledi:

= ((B+(t)Ba(t)B-b(t)

(2.19)

Izraze za F^, 7^-^, 7^-, koji su izrazeni preko bozonskih Grinovih funkcija, ubacimou jednacinu kretanja za paulionsku Grinovu funkciju (2.7):

iHjt [(I - 4 A/"0) Gm(t) + 2Rnrn(t)G2filfi(t)} = ihS(t)Sm (l - 2(P+Pfi)) +

+ /\* I I I 4 /Vfl ) l T ~ * ~ * ( £ l ~* TJ, I y J- TV V \J I \Ji TIITÎ I vi

(2.20)

- 2 £ Xr

+ 2 E y«f [A/b<W*) + -^B-GftiW - 2%^r

Gornju jednacinu cemo resavati u najnizoj aproksimaciji:

M0 w 0 ; A/"s? w 0 ; P « 5 ; P+ w 5+ ; P+P

takodje je:

i proizvodi Grinovih funkcija:

G-GÔ; G-R&Q

,,Dekuplovana" jednacina je tada:

Jasmina Rodic: Eksitoni u bimolekulskim filmovima} diplomski rad

2.2 Zakon disperzije bimolekulskog kristala

Pod pojmom bimolekulski kristal podrazumeva se molekulski kristal sa podresetkom,odnosno sa slozenom kristalnom resetkom - sastavljenom od dve podresetke. Ona sedobija naizmenicnim ,,redjanjem" molekula a i b (videti sliku 3.1 u sledecoj glavi) koji suu opstem slucaju razliciti.

Radi nalazenja zakona disperzije u kristalima ovakvog tipa, polazi se od jednacinekretanja (2.21), vodeci racuna da li je n parno ili neparno.

Ukoliko je n parno, tj. n = 2j, j = 0,1,2, ... N, tada su GK& = Gafl, Ga+^ = Gbfi+~,Afj = Aa i Xnj = X~tfi+x = Xi, i e {x, y, z}. U torn slucaju jednacina kretanja je:

iU jt Gafi(t] = iU 6nrn S(t) + AaG£ + £ Xt^ . (2.22)

A

Kada je n neparno, tj. n = 2j + l, j = 0,1, 2, ... N, tada su Gn,m = Gbfi, Ga+Â =AJJ = Afe i X-.f= Xn<n+£ = Xi; i 6 {x, y, z}. U torn slucaju jednacina kretanja je:

ih — Gbfi(t] = in Sm 8(i) + A6G£ + £ AiG£+x . (2.23)A

Jednacina kretanja za Grinove funkcije (2.21) se, prema tome, deli na dve jednacinekretanja za dve Grinove funkcije, koje posle (vremenskih i prostornih) Furije-transforma-cija:

+00 +00

e 3 - , (2.25)fc k

dobijaju oblik:

in= — + &aGl(u} + 1G\(u}(Xx cos axkx + Xy cos ayky + Xz cos azkz) , (2.26)

inH AfcG|(o;) + 2G^(u)(Xx cosaxkx + Xy cosayky + Xz cosazkz) . (2.27)

Posto se radi o translaciono invarijantnoj kristalnoj strukturi za nalazenja zakona disper-zije moze se uzeti da su Grinove funkcije G^ = Gai Gb^ = G^. Na taj nacin se nalazenjezakona disperzije svodi na resavanje sistema jednacina sa dve nepoznate Grinove funkcijeGa i Gb, ciji polovi (u (u>, k) prostoru) definisu energije elementarnih ekscitacija u pos-

Da/b

matranom sistemu. Kako se resenja gornjeg sistema jednacina mogu napisati kao —^—,

gde su D^b determinanta promenljive, a D determinanta sistema, uslov za nalazenjepolova Grinovih funkcija se svodi na izracunavanje nula determinante posmatranog sis-tema jednacina:

—2(Xxcosaxkx+

D=

lUjJ — Aa -r,- ; , v 1 \y cos ayky + Xz cos azkz)

— 2(Xxcosaxkx+ t _ .+Xy cos ayky + Xz cos dzk^ b

= 0 (2.28)


Razvijeni oblik determinante (uz smenu E = hu) je kvadratna jednacina oblika:

a + A6) + AaA6 - 4 =0, (2.29)

cija su resenja:

-- Aa + A,i,<t(») 2

Uvodjenjem novog parametra ;

> -L *

2\a-- A6)2 + 16 |

\ = — , zakon disperzije

^0

V r *Vy ^ AjCosajî 1

postaje:

(2.30)

(2.31)

Ovaj zakon disperzije prikazuje se u bezdimenzionoj formi: — - — \\

zavisnosti od bezdimenzione funkcije J-*y = 2 (cosa^ + cosaA;y). Radi pojednostavljenjaovde cemo uzeti aproksimaciju: ax = ay = az = o, Xx = Xy = Xz = —\X\ Aa/\X\ 50.Iz izraza (2.31) se vidi da dozvoljene energetske zone (njihova sirina i polozaj) zavise ododnosa energija izolovanih molekula a i 6, tj. od parametra x- Za x = 1 ovaj zakon jeprikazan na slici 2.1.

Slika 2.1: Zakon'disperzije eksitona u bimolekulskom kristalu

Uocljivo je postojanje dve odvojene zone dozvoljenih (kontinualnih) energetskih nivoa. 4

4Numericki proracuni i njihovo graficko prikazivanje su pokazali da se ove dve zone suzavaju bilopovecanjem ili smanjenjem paremetra x u odnosu na x = 1- Ovo je i ocekivano, jer su molekuliproizvoljnim redosledom obelezavani sa a i b. Pored toga, povecanjem ovog parametra cell spektarse pomera ka visim, a smanjenjem — ka nizim vrednostima energija. Najmanja razlika izmedju zona inajveca sirina obeju zona je upravo za x = 1- Ovi rezultati bice graficki prikazani kod analiza spektaraodgovarajuccih kristalnih film-stuktura.

Jasmina Rodic: Eksitoni u bimolekulskim filmovima, diplomski rad 10

3 Eksitoni u bimolekulskim filmovima

U prethodnoj glavi izracunate su energije eksitona, odnosno njihov zakon disperzijeu neogranicenim kristalnim strukturama. Analogno primenjujuci izlozeni pristup, ovdecemo odrediti iste karakteristike ovih pobudjenja, ali u ultratankim (,,nano") kristalnimfilm-strukturama.

3.1 Model bimolekulskog filma

Za razliku od idealnih beskonacnih (prostorno-neogranicenih) struktura, realni kristaline poseduju osobinu translacione invarijantnosti do cijeg narusenja dolazi zbog postojanjaizvesnih granicnih uslova. Sistemi koji imaju dve paralelne granicne povrsi nazivaju sefilmovima. Posmatra se ultratanki film slozene kubne kristalne strukture, nacinjen nasubstratu nekim tehnoloskim postupkom (naparavanjem, spaterovanjem i si.). Pojamkristalni film, koristi se u smislu narusenja kristalne strukture prostornom ogranicenosti,ali bez prisustva defekata, primesa i si. unutar posmatranog uzorka. Dimenzije filma sutakve da je on u XY ravnima beskonacan, a u z pravcima ima konacnu debljinu (L).Znaci da ovaj film poseduje dve beskonacne granicne povrsi paralelne XY ravnima i toza: z = 0 i z = L (slika 3.1).

J^,

0

A(14*£)

X b

x A*X Ab

Afl

X Ab

X A,,X(\+xg)

Arfl+f o) I-

I — ,lz 21

Nz n ~^N

" X n-NAt Y

n-NA« X

A" n-3nz J

A" x «--»"z *•

A* X n-l"z l

Ul+Q xff

=N,-2

Slika 3.1: Model bieksitonskog filma

Na ovoj slici je sematski prikazan model kristalne film-strukture sa podresetkom.Velicina Aa predstavlja energiju eksitona lokalizovanog na cvoru vrste a — beli krugovi,dok je A6 energija eksitona na cvoru vrste b - crni krugovi. Perturbacija filma uvodise preko sledecih parametara: e^, koji opisuju relativnu promenu energije eksitona

(Aa/ft) lokalizovanih na cvoru n (nz = 0, Nz] i parametara XQ^, koji opisuju perturbacijueksitonskog transfera X izmedju susednih cvorova koji se nalaze u granicnim slojevima.


3.2 Zakon disperzije eksitona

Za izracunavanje eksitonskih energija u filmu polazimo od jednacina (2.22) i (2.23)gde zbog izmenjenih uslova na granicama filma uzimamo da su perturbations energijeeksitona u cvorovima granicnih ravni nz = 0 i nz = Nz:

Af = Aa,6 (l + 60a'X,o + âz6nz,Nz) (3.1)

(velicine € su perturbation! parametri eksitonske energije u cvorovima granicnih povrsi),a perturbacija energije transfera eksitona u slojevima izmedju granicnih i njima susednihravni duz z-pravca:

X a.b _n2,nz+l =

Posto su granicne povrsi filma uzete normalno na z-pravac, indeks sloja nz u (3.1) i (3.2)uzima vrednosti nz = 0, 1, 2, . . . , Nz, gde je Nz e [2, 20] kod ultratankih filmova. Indeksinx i riy, koji odredjuju polozaj molekula u svakom sloju mogu imati proizvoljne celobrojnevrednosti (prakticno, od -co, do +00).

Zbog prostorne ogranicenbsti filma u z-pravcu koristi se delimicna prostorna Furije-transformacija (vremenska Furije-transformacija je vec izvrsena i odgovarajuci izrazi sunapisani u aproksimaciji najblizih suseda):

^ ikxax(nx-mx) ikyay(ny-my) se °nzmz ,

kxk

(3.4)

Prilikom delimicne Furije-transformacije jednacine (2.22) i (2.23), radi kraceg pisanjaoznacimo G%*mz(kx, ky,uj) = G^mz. Na taj nacin se dobijaju dva sistema jednacina za2(NZ + 1) Grinovih funkcija:

ftwGg™. = ^5n,,mt + Aa,6(l + eaQ\, + eb£6n,,N,)G£mz +

+ Xz(l + Xa0'\ + X^Sn.^)C^.lvn, +

+ Xz(l + xa0'b60,nz + 4>z-i>nJGta+i;m, + (3-5)+ 2(XX cos ax kx + Xy cos ayky}Gb£.mz .

Prvi set Grinovih funkcija: (Gg, G\, G%, ... , GaNz_^ GbNz] odgovara nizu molekula(duz z-pravca) kada on pocinje sa molekulom vrste a u prvom Jfy-sloju (nz = 0), dok udrugom setu: (Gg, G?, G\, ... , GbNz_^ GaNz) prvi sloj pocinje molekulom vrste b. Poredtoga vazi i G£/6 = 0 za nz > Nz i nz < 0.

ina Rodic: Eksitoni u bimolekulskim filmovima, diplomski rad 12

Prvi set jednacina ima sledeci oblik:- za nz = 0:

ih'

+ 2(XX cos axkx + Xy cos ayky)Gb0.mz ,

- za nz = 1:

+ 2(XX cos as fej + Xy cos ayky}Gi.mz ,

- za n2 = 2:

+ 2 (Xx cos ax kx + Xy cos ay ky

za nz = Nz — 1:

+ 2(XX cos a^â; + Xy cos ayky)GbNz_l.mz ,

- zanz = Nz:

ifi

+ 2(XX cos ax kx + Xy cos ayky}GaNz.mz ,

odnosno predstavljen u opsterii obliku:

-<6

, = ^+1;m, + A6(l + eJr,«Jr.>B,

; cos axkx + Xy cos ayky)Gb2j.mz , (3.6)

- za nz = 2j + I:

lj-l;mz +

+ 2(XX cos axkx + Xy cos ayky)G2j.mz ,(3.7)

X2G2j+2.mz

+ 2(XX cos axkx + Xy cos ayky)j = 0, 1, 2, ... , AT2/2 .


Prvi i drugi set jednacina su medjusobno ekvivalentni ukoliko se uvede smena a <-» b.Na taj nacin opsti oblik drugqg seta je:

ihjm. = ^<W + Ab(l + eXJG5*m. +

+ A^_1;m2 + Xz(l + xb060,nz + xaNi8Nz^nz}Ga2j+l.mz +

+ 1G2j.mz (Xx cos axkx + Xy cos ayky) ,

(3.8)ih

.mz = <W;m, + Aa(l + 6aNzSNz,nz)Ga2j+l.mz +

x COS dxkx + Xy COS Cj,^) .

Zbog konciznijeg zapisa uvode se sledece oznake:

0^g cos Oa-fc.,. + Xy cos ayky

nz;m, 27T X2 ' Aa '

tako da sada prvi set jednacina dobija sledecu formu (uopsteni oblik):

a â^

a drugi set je:

l;mz ~ (3-10)

(3.11)

U cilju resavanja osnovnog zadatka ovog rada - odredjivanje energija eksitona, potre-bno je naci polove Grinovih funkcija, ciji realni delovi predstavljaju energije elementarnihekscitacija sistema. Nalazenje eksitonskih energija se svodi na uslov D = 0. Determinanta(D) sistema jednacina (3.10) i (3.11) moze se izraziti u konciznoj formi:


D =

pri cemu je: KNZ+I = —R • INZ+I, dok INZ+I predstavlja jedinicnu matricu, a:

e+^d-x) -i-i e

•gd-x)-i0

-1

'Nz+l —

-i

0

-1

—(i-x)

-1-1

0

(3.12)

Karakteristicni grafici za ,,jako" perturbovan film uradjeni su programskim paketomMathemotica 4-0 i prikazani na slikama 3.2. Kao u balkovskom slucaju i ovde cemo, dabi bilo jednostavnije, uzeti aproksimaciju: ax = ay = az = a, Xx = Xy = Xz = — \X\A0/|X| = 50. Na osnovu toga, dobijali smo zavisnost relativnih (redukovanih) energija

(na ordinatama) £* = —^-—— = £/,; i/ = 1,2,3 ... ,NZ + 1; u zavisnosti odKM

bezdimenzione funkcije J^*y = 2 (cosakx + cosaky) (na apscisama grafika).Isprekidanim linijama oznacene su balkovske granice, a punim — moguci energetski

nivoi eksitona u perturbovanom filmu! Uocljivo je da se moze javiti jedno ili dva lokali-zovana stanja u svakoj energetskoj zoni. To su stanja koja ,,izlaze" iz balkovskih granica.Gornji grafici na svakoj slici odgovaraju idealnom filmu: tamo su perturbacioni parametrijednaki nuli.


X = 1.0, £o=0.0, eÔ.O, *0=0.0, ̂ =0.0

X = 1.0, €0=0.0, ̂ =0.0, Jt0=0.5, ̂ =0.0

X= 1.0, eo=0.0, ev=0.0, je0=l.0, jc^=0.

X= 1.0, €,=0.0, ew=0.0, *„= 1.5, ̂ =0.0

=1.0, €,=0.0, ev=0.0, x0=0.0, ̂ =0.0

X= 1.0, 60=0.0, £^=0.0, A:0=-0.2, ;cv=0.0

^=1.0, €,,=0.0, ev=0.0, A:0=-0.6, ̂ =0.0

X = 1.0, <-o=0-0, ev=0.0, xa=2.0, xH=O.O x= 1 -0- ^>-^, e»=0-0» x0=-0.&, xN=0.0

Slika 3.2: Zakon disperzije eksitona u perturbovanom filmu

I-?''-' '•

.»..


Na slici 3.2 prikazane su redukovane energije eksitona sestoslojnog bimolekulskog filma(punim linijama) u zavisnosti od dvodimenzione funkcije pri cemu se menja energetska per-turbacija x energije transfera eksitona (medjumolekulska interakcija) izmedju granicnih injima susednih ravni (nz = 0 i nz = 1, tj. nz = Nz i nz = Nz - 1): XQ<NZ = (1 + xQtNz}X.Posto je promena ovih spektara izmenom parametra XQ ista kao i izmenom x^z ovdeje data samo zavisnost od XQ. Ostali granicni perturbacioni parametri su bili stalnonepromenljivi (nulte vrednosti!) da bi se utvrdio uticaj samo posmatranog parametra.Analizom ovih grafika moze se zakljuciti da se povecanjem parametra x, spektar moguciheksitonskih energija simetricno siri i to jednakim pomeranjem ka visim i nizim energi-jama. Ovo sirenje se desava tako da se istovremeno po dva energetska nivoa ,,izbacuju"van svake balkovske zone (oznacene isprekidanim linijama). Ovi nivoi — lokalizovanastanja su udaljenija od balkovske zone sto je perturbacija veca, odnosno, sto je param-etar x veci. I ovde se vidi je da se ova stanja javljaju i da su ona dislocirana iz zonedozvoljenih energija eksitona u neogranicenim strukturama, ali se ne moze tvrditi kolikaje verovatnoca njihovog nalazenja niti gde se ona mogu pojaviti. Smanjenjem parametrax dolazi do neznatnog suzavanja unutrasnjih energetskih nivoa, dok sirina celog spektra,tj. zona, ostaje prakticno nepromenjena i u ovom slucaju nema lokalizovanih stanja.

Izdvojena vanbalkovska stanja su poznata pod nazivom lokalizovana stanja. Ono stose ovde vidi je da se ova stanja javljaju i da su ona dislocirana iz zone dozvoljenih ener-gija eksitona u neogranicenim strukturama, ali se ne moze tvrditi kolika je verovatnocanjihovog nalazenja niti gde se ona mogu pojaviti.

Iz svih prikazanih grafika je uocljiva diskretnost energetskih stanja eksitona u fil-movima. Za razliku od kontinualnih balkovskih zona, ovde se moze javiti onoliko ener-getskih nivoa koliko ima dvodimenzionih stanja, a mi smo razmatrali slucaj sestoslojnogfilma, dakle sa sest mogucih energetskih nivoa.

3.3 Prostorna raspodela eksitonskih stanjaU cilju analize prostorne r,aspodele eksitona, tj. verovatnoca nalazenja eksitona sa

odredjenim energijama na pojedinim slojevima bimolekulskog kristalnog filma izracuna-cemo spektralne tezine pojedinih Grinovih funkcija. Grinove funkcije su multipolne i uimeniocu se nalazi polinom Zfyw+i), dakle, reda 2(7V+ 1). Stoga se moze izvrsiti njegovafaktorizacija na proste polove:

•t N+l na,b ( \ ynz,nz\Uv) /o -i o\ • (313)

Spektralne tezine5 9%^nz(Qv} = <ff£(v] se sada mogu izraziti preko:

a'b ", (3-14)

gde su D%b(Qv) odgovarajuci kofaktori determinante sistema, tj. odgovarajuci elementiinverzne matrice pomnozeni determinantom sistema.

5Verovatnoce nalaienja eksitona sa odredjenim energijama po slojevima kristalnog filma su zapravoprostorna distribucija verovatnoce pojavljivanja odredjenih energetskih stanja eksitona.


U sledecim tabelama su predstavljene vrednosti redukovanih energija i njima odgo-varajucih spektralnih funkcija (prostorna raspodela verovatnoca) troslojni film (N = 2),tj. sa sest podslojeva. U slucaju perturbovanog filma, spektralne tezine za date eksitonskeenergije se mogu naci samo numerickim metodama. Rezultati dobijeni za razne vrednostiperturbovanih parametara e filma dati su u tabelama 3.1 i 3.2 (pri cemu je kx = ky = 0).

Redukovanarelativna

ENERGIJA

-5.41421-4.00000-2.58759

2.587594.000005.41421

X = 1-0; e0 = 0.0; eN = 0.0; x0 = 0.0; XN = 0.0

1. sloj-a

0.125070.250000.124780.124780.250000.12507

2. sloj-a

0.250140.000000.249570.249570.000000.25014

3. sloj-a

0.125070.250000.124780.124780.250000.12507

1. sloj-6

0.125070.250000.124780.124780.250000.12507

2. sloj-6

0.250140.000000.249570.249570.000000.25014 _j

3. sloj-6

0.125070.250000.124780.124780.250000.12507

Tabela 3.1: Verovatnoce nalazenja eksitona u idealnom sestoslojnom filmu

Tabela 3.1 daje prostornu distribuciju verovatnoca javljanja eksitonskih energija uidealnom bimolekulskom filmu, jer su svi energetski perturbacioni parametri jednaki nuli.

Iz ove tabele se uocava da se na svakom cvoru kristalnog sloja nalazi tacno jedan eksi-ton, koji moze biti u 2(N+l) = 6 razlicitih energetskih stanja, sa razlicitim verovatncamanalazenja. Za jednu odredjenu energiju i sve podslojeve filma ukupna verovatnoca jejednaka jedinici. Isto tako je zbir svih parcijalnih verovatnoca za jedan sloj po svimenergijama jednak jedinici. Ovo se moze zapisati u sledecem obliku:

N N+l

nf=0j=a,b v—\

U tabelama 3.2 prikazane su prostorne verovatnoce nalazenja eksitona u troslojnombimolekulskom filmu (sa sest podslojeva), ali sada za slucaj kada se menjaju samo param-etari XQ ili XN, dok su ostali perturbacioni parametri jednaki nuli. Energije cije vred-nosti se nalaze izvan balkovske zone (tj. lokalizovana eksitonska stanja), kao i najvecevrednosti verovatnoca (po podslojevima filma) za te energije, takodje su prikazani pode-bljanim brojevima. Pri vrednostima parametra XQ ili x^ vecim od 50 % javljaju se podva lokalizovana eksitonska stanja sa najvecim verovatnocama nalazenja eksitona koje su,,priblizno" ravnomerno rasporedjene izmedju granicnih podslojeva (prvog ili posljednjeg)i njima susjednih podslojeva (drugog ili predzadnjeg).

Povecanjem parametra x raste verovatnoca nalazenja eksitona na granicnim i prvimunutrasnjim podslojevima tankog bimolekulskog filma, tako da je pri dovoljno velikimvrednostima parametra XQ (odnosno XN) gotovo sigurno da ce se eksiton naci na prvimili drugim (odnosno na predzadnjim ili zadnjim) podslojevima.

Za negativne vrednosti lokalizovana stanja se ne pojavljuju i verovatnoce ovih stanjanisu prikazane.


Redukovanarelativna

ENERGIJA-6.23607-4.00000-1.763931.763934.000006.23607

Redukovanarelativna

ENERGIJA-7.16228-4.00000-0.837720.837724.000007.16228

X = 1; efl = 0.0; eN = 0.0; XQ = 1.0; XN = 0.0

1. sloj-a0.200030.100000.199780.199780.100000.20003

2. sloj-a0.249970.000000.250190.250190.000000.24997

3. sloj-a0.050030.400000.04979

L 0.049790.400000.05003

1. sloj-60.200030.100000.199780.199780.100000.20003

2. sloj-60.249970.000000.250190.250190.000000.24997

3. sloj-60.050030.400000.049790.049790.400000.05003

X = 1; e0 = 0.0; eN = 0.0; x0 = 2.0; XN = 0.0

1. sloj-a0.224990.050000.225160.225160.050000.22499

2. sloj-a0.250010.000000.249840.249840.000000.25001

3. sloj-a0.025020.450000.024670.024670.450000.02502

1. sloj-60.224990.050000.225160.225160.050000.22499

2. sloj-60.250010.000000.249840.249840.000000.25001

3. sloj-60.025020.450000.024670.024670.450000.02502

Tabela 3.2: Verovatnoce nalazenja eksitona u perturbovanom bimolekulskom filmu

Iz svih tabela se moze uociti da se na svakom cvoru kristalnog podsloja nalazi tacnojedan eksiton, koji moze biti u 2(N + 1) = 6 razlicitih energetskih stanja, sa razlicitimverovatnocama nalazenja. Za proizvoljan broj podslojeva filma 2(N + 1) vazi sledecarelacija, koja ukazuje na to da je zbir svih verovatnoca nalazenja eksitona jednak brojumogucih stanja:

N+l NE E £^» = 2(7V+1). (3.16)

Jasmina Rodic: Eksitpni u bimolekulskim Glmovima, diplomski red 19

4 Zakljucak

U radu su istrazeni i analizirani energetski spektri (moguca energetska stanja) eksi-tona u dielektricnim, kristalnim, idealnim beskonacnim i film-strukturama, sa slozenomkubnom resetkom, na osnovu cega se doslo do sledecih vaznijih rezultata.

1. Ove analize su pokazale bitne razlike u zakonu disperzije eksitona u pomenuta dvasistema, kao iskljucive posledice postojanja granica film-struktura i promenjenihvrednosti relevantnih karakteristika kristala na, odnosno u granicnim slojevima.

2. Postojanje granicnih uslova ima za posledicu promenu sirina energetskih zona eksi-tona. U odnosu na zone dozvoljenih energija idealnih struktura sa prakticno kontinu-alnim rasporedom, zone eksitonskih dozvoljenih energija u filmu su izrazito diskretnesa konacnim brojem mogucih energetskih nivoa koji je proporcionalan broju atom-skih ravni duz ^-pravca.

3. Povecanjem vrednosti energije transfera eksitona izmedju granicnih i njima sused-nih slojeva filma (povecanjem parametra x) spektar siri simetricno u odnosu nabalkovske granice.

4. Za neke vrednosti pomenutih parametara energetske zone eksitona u filmovima izlazevan odgovarajucih zona eksitonskih energija neogranicenog kristala. U torn slucajupojavljuju se lokalizovana eksitonska stanja. Uocljiva je i izrazena zavisnost velicineenergije lokalizovanih stanja eksitona od vrednosti granicnih energetskih parame-tara.

5. Ukoliko se pojave lokalizovana eksitonska stanja, onda su ona rasporedjena duzgranicnih kristalografskih ravni (,,povrsinska" stanja). Verovatnoca za pojavu ,,za-preminskih" stanja, u torn slucaju, je zanemarivo mala.

Jasmina Rodic: Eksitoni u bimolekulskim Glmovima, diplomski rad 20

5 Dodatak: Eksitoni u molekulskim kristalima

5.1 Eksitoni u kristalimaApsorpcioni i refleksioni spektri cesto pokazuju strukturu za fotonsku energiju ispod

energetskog gepa, gde bi inace ocekivali da kristal bude transparentan. Ovakva struk-tura prouzrokovana je apsorpcijom fotona i kreacijom para elektron—supljina. Elektron isupljina su vezani privlacnom Kulonovom interakcijom slicno kao sto je elektron vezan saprotonom u formu neutralnog atoma vodonika. Ovakav par elektron—supljina se nazivaeksiton. Na slici 5. la prikazan je eksiton Vanije-Mota koji je slabo vezan, sa srednjomudaljenoscu elektron—supljina velikom u poredjenju sa konstantom resetke. Na slici 5.1bje sematski predstavljen jako vezan ili Frenkelov eksiton. Jedan idealan Prenkelov eksi-ton ce prolaziti kroz ceo kristal kao talas, ali elektron ce uvek biti u neposrednoj blizinisupljine.

00000

©00(0©--- -- ~ -- " -

Slika 5.1: a) Eksiton Vanije-Mota b) Frenkelov eksiton

Eksiton se moze kretati kroz kristal i prenositi energiju, ali eksiton ne prenosi naelek-trisanje jer je elektricno neutralan. On je slican pozitronijumu koji je sastavljen odelektrona i pozitrona. Eksiton moze biti formiran u svakom izolatoru. Svi eksitoni sunestabilni i imaju relativno malo vreme zivota (singletni 10~8s, a tripletni i do 10~3s).Eksitoni mogu formirati i komplekse, kao sto su bieksitoni - kreirani od dva eksitona.

Videli smo da se slobodni elektron i slobodna supljina kreiraju kad god je energijafotona veca od energije gepa. Prag za ovaj proces je Hu > Eg u direktnom procesu.Medjutim, sama energija veze eksitona jos smanjuje taj prag. Energije veze eksitona sekrecu od reda velicine 1 meV (Vanije-Motov) do 1 eV (Frenkelov).

Prelazi kojima se formiraju eksitoni ispod energetskog gepa su prikazani na slikama5.2a i 5.2b. Slika 5.2a prikazuje eksitonske nivoe u odnosu na granicu provodne zone.Eksiton moze imati translacionu kineticku energiju, ali ako je ova kineticka energija vecaod energije veze eksitona, tada je eksiton metastabilan u odnosu na njegovo raspadanjena slobodnu supljinu i slobodni elektron. Svi eksitoni su potencijalno nestabilni u odnosuna emisivnu rekombinaciju, kod koje elektron ,,upada" u stanje supljine u valentnoj zoni,sto je popraceno emisijom fotona ili fonona.

Slika 5.2b prikazuje energetske nivoe eksitona ciji je centar masa u mirovanju. Optickiprelazi sa vrha valentne zone su prikazani strelicama, najduza odgovara jonizaciji eksitona

Jssmina Rodic: Eksitoni u bimolekulskim filmovima, diplomski rad 21

pa prema tome i energetskom procepu izmedju granica provodne i valentne zone. Postojikontinualan skup nivoa, pridruzenih svakom od prikazanih eksitonskih nivoa, posto cen-tar masa eksitona moze posedovati translacionu kineticku energiju (svaki eksitonski nivoobrazuje jednu eksitonsku zonu). Kod direktnih optickih prelaza ukupna translacionaenergija se ne menja osetnije, sto znaci da mogu postojati ostre eksitonske linije. Nula naskali energije je uzeta od vrha valentne zone.

o -.

/ EkiJtonsld nivoi j Energijaveze eksitoni

Eoergettkiprocep

Slika 5.2: Energetski nivoi eksitona

Energija veze eksitona moze se meriti na tri nacina.• U optickom prelazu iz valentne zone: iz razlike izmedju energije potrebne za kreaciju

eksitona i energije kreacije slobodnog elektrona i slobodne supljine (slika 5.2).

• Iz luminescencije prilikom rekombinacije, uporedjivanjem energije potrebne za re-kombinaciju para elektron—supljina i energije eksitacione rekombinacije.

• Fotojonizacijom eksitona kada nastaju slobodni nosioci. Ovaj eksperiment zahtevavisoku koncetraciju eksitona.

Ovde posto je dve granicne aproksimacije, jedna po Frenkelu, gde su eksitoni malogradijusa i cvrsto vezani, a druga po Vanije-Motu, gde su eksitoni slabo vezani i gde jeudaljenost izmedju elektrona i supljine velika u poredjenju sa konstantom resetke. Urealnosti se javljaju mesana eksitonska stanja, ali da li ce sistem biti Frenkelov (kristalmolekulskog tipa) ili Vanije-Motov (kristal poluprovodnickog tipa), pre svega odlucujevelicina koncentracije odgovarajuceg stanja.

Jasmina Rodic: Eksitoni u bimolekulskim Glmovima, diplomski rad 22

5.2 Prenkelovi eksitoniU cvrsto vezanom eksitonu (slika 5.1b) pobudjenje je lokalizovano u blizini atoma.

Supljina je obicno na istom atomu gde je i elektron iako par moze biti u kristalu. Frenkeloveksiton je u biti pobudjeno stanje atoma, ali pobudjenje moze da se prenosi od jednogatoma do drugog.

Kristali inertnih gasova imaju eksitone koji u osnovnom stanju donekle korespondirajuFrenkelovom modelu. Tako atomski kripton ima svoj najnizi atomski prelaz na 9.99 eV, ai u kristalnom stanju odgovarajuci prelaz je priblizno jednak i iznosi 10.17 eV. Energetskigep u kristalu iznosi 11.7 eV, tako da je energija osnovnog stanja eksitona 11.7 eV — 10.17eV = 1.5 eV i ona se raspodeljuje na Slobodan elektron i slobodnu supljinu odvojeno, kaoi na ostatak kristala.

Stanja Frenkelovih eksitona imaju oblik progresivnog talasa, kao i sva ostala pobu-djenja u periodicnoj strukturi. Posmatrajmo kristal od N atoma u linijskom nizu ilipovezanih u prsten. Ako je Uj osnovno stanje atoma j, onda je osnovno stanje kristaladato kao:

ipg = uiu2 • • • uN_iUN , (5.1)

ukoliko su interakcije izmedju atoma zanemarene. Ukoliko je jedan atom j u pobudjenomstanju Vj, sistem se opisuje kao:

fa = Uiu2 • • • Uj-iVjUj+i • • • UN . (5.2)

Ova funkcija ima istu energiju kao i funkcija </>/ koja opisuje bilo koji drugi pobudjeni atom/. Medjutim, funkcije 0 koje opisuju jedan pobudjen atom i N — I atoma u njegovomokruzenju, koji su osnovnom stanju, nisu stacionarna kvantna stanja. Ako postoji bilokakva interakcija izmedju pobudjenog atoma i susednih atoma u osnovnom stanju, energijapobudjenja ce se prenositi od atoma do atoma. Kao sto ce biti pokazano, svojstvena stanjace tada imati talasnu formu.

Kada hamiltonijan sistema deluje na funkciju sa j-tim pobudjenim atomom, dobijase'

Hfa = efa + \X\(fa.! + fa+l) , (5.3)

gde je e — ekscitaciona energija slobodnog atoma, \X\- interakcija koja meri udeo transferapobudjenja od j'-tog atoma do njegovih najblizih suseda j — 1 i j + 1. Resenja prethodnejednacine su talasi Blohovog oblika:

(5-4)3

Pustimo da operator H deluje na ̂ :

. (5.5)3 i

Sredjivanjem desne strane sledi:

+ \X\ eika + e'ifca)] fa = (e + 2\X\s ka) ̂ k , (5.6)

Jasmina Rodic: _ Eksitoni u bimolekulskim filmovima, _ diplomski rad 23

tako da se dobijaju svojstvena energetska stanja kao:

Ek = e + 2\X\coska. (5.7)

Primenom periodicnih granicnih uslova odredjuju se dozvoljene vrednosti talasnog vektorak:

1 1 1

— ".-" + > ..... "-i- (5-8>U molekulskim kristalima kovalentna veza unutar molekula je mnogo jaca od Van der

Walsovih veza izmedju molekula, tako da se javljaju Prenkelovi eksitoni. Elektronskapobudjenja na individualnom molekulu se pojavljuju u kristalu kao eksitoni, cesto samalim pomerajem u frekvenciji. Na niskim temperaturama linije u kristalu su relativnoostre, iako moze biti viselinijska struktura u kristalu nego u molekulu, zbog Davidovljevogcepanja. Davidov je pokazao da ako postoji a molekula sa nedegenerisanim nivoima uelementarnoj celiji, svaka zona se cepa na a zona. Drugo cepanje je Beteovo — ako jenivo na koji se molekul pobudjuje g puta degenerisan, onda se umesto jedne dobija geksitonskih zona.


6 Literatura

1. V.M.Agranovich:TEORIYA EKSITONOV,Nauka, Moskva 1968.

2. L.L.Chang and L.Esaki,Phys. Today Oct. 36 (1992).

3. M.G.Cottam and D.R.Tilley:INTRODUCTION TO SURFACE ANDSUPERLATTICE EXCITATIONS,Univ.Press, Cambridge 1989.

4. D.Rakovic:FIZICKE OSNOVE I KARAKTERISTIKEELEKTROTEHNICKIH MATERIJALA,Elektrotehnicki fakultet, Beograd 1995.

5. G.Rickayzen:GREEN'S FUNCTIONS AND CONDENSED MATTER,Academic Press, London 1980.

6. B.S.Tosic:STATISTICKA FIZIKA,PMF IF, Novi Sad 1978.

7. G.Mahan:MANY PARTICLE PHYSICS,Plenum Press, New York 1990.

8. V.M.Agranovich and V.L.Ginzburg:CRYSTALOPTIC WITH SPACE DISPERSIONAND THEORY OF EXCITONS,Nauka, Moskwa 1979.

9. I.D.Vragovic, S.M.Vucenovic, J.P.Setrajcic,S.M.Stojkovic, D.Lj.Mirjanic i D.Rakovic:OPTICKE KARAKTERISTIKE DIELEKTRICNIH FILMOVA,Zbornik radova 2. Simpozijum industrijske elektronike, 33-37 (1999).

10. C.Kittel:QUANTUM THEORY OF SOLIDS,Wiley, New York 1963.

Kratka biografija autora

Rodjena 31.07.1972. u Vrscu. Zavrsila osnovnu skolu u Plandistu, a zatimgimnaziju "Jovan Jovanovic Zmaj" u Novom Sadu. Prirodno-matematicki fakultet,odsek za fiziku, smer profesor fizike upisala 1991. godine.

Novi Sad, 21.04.2005. Jasmina Rodic

UNIVERZITET U NOVOM SADU

PRIRODNO-MATEMATICKI FAKULTETKLJUCNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA

Redni broj:RBRIdentifikacioni broj:IBRTip dokumentacije:Monografska dokumentacijaTDTip zapisa:Tekstualni stampani materijalTZVrsta rada:Diplomski radVRAutor:Jasmina Rodic, br.dos. 715/91AUMentor:Dr Jovan Setrajcic,redovni profesor, PMF, Novi SadMNNaslov rada:Moguca eksitonskih stanjabimolekulskih kristalnih filmova ,NRJezik publikacije:Srpski (latinica)JPJezik izvoda:SrpskiJIZemlja publikovanja:SrbijaZPUze geografsko podrucje:VojvodinaUGPGodina:2005.GOIzdavac:Autorski reprintIZMesto i adresa:Prirodno-matematicki fakultet,Trg Dositeja Obradovica 4, 21000 Novi SadMA

Fizicki opis rada:(6/27/10/2/6/12/2)FONaucna oblast:FizikaNONaucna disciplina:Fizika cvrstog stanjaNDPredmetna odrednica / kljucne reci:molekulski nlmovi, eksitoni,Grinove funkcije, spektriPOCuva se:Biblioteka Instituta za fiziku,PMF Novi SadIzvod:U radu je primenjen metod dvovremen-skih Grinovih funkcija za ispitivanje uticajagranica film-struktura sa slozenom kristalnomresetkom na energetski spektar i moguca stanjaeksitona. Dobijeni rezultati predstavljeni sugraficki i izvrsene su analize, odnosno poredje-nja tih rezultata sa odgovarajucim u idealnimbeskonacnim (prostorno neogranicenim) struk-turama. Na osnovu toga uocene su najbitnijerazlike izmedju njih.IZDatum prihvatanja teme od strane Veca:

.03.2005.DPDatum odbrane:

.05.2005.DOClanovi komisije:- Predsednik:Dr Radomir Kobilarov,red. profesor, PMF, Novi Sad- Clanovi:Dr Jovan Setrajcic,red. profesor, PMF, Novi SadDr Milica Pavkov,decent, PMF, Novi SadKO

26

UNIVERSITY OF NOVI SADFACULTY OF SCIENCES

KEY WORDS DOCUMENTATION

• Accenssion number:ANO

• Identification number:INO

• Document type:Monograph typeDT

• Type of record:Printed textTR

• Contents Code:Diploma workCC

• Author:Jasmina RodicAU

• Mentor:Prof. Dr Jovan SetrajcicMN

• Title:Possible Exciton Statesof Bimolecular Crystalline FilmsNR

• Language of text:SerbianLT

• Language of abstract:EnglishLA

• Country of publication:Serb/aCP

• Locality of publication:VojvodinaLP

• Publication year:2005.PY

• Publisher:Author's reprintPU

• Publ.place:Novi Sad,Department of Physics,Faculty of Sciences,Trg Dositeja Obradovida 4PP

• Physical description:(6/27/10/2/6/12/2)PD

• Scientific field:PhysicsSF

• Scientific discipline:Solid State PhysicsSD

• Key words:molecular films, excitons,Green's functions, spectraKW

• Holding data:LibraryDepartment of Physics, Novi Sad

• HD Note: N• Abstract:

In this work, the method of the two-time de-pendent Green's functions was applied to re-searching of the influence of the surfaces of thefilm-structures with complex crystalline lat-tice on the energy spectra and possible excitonstates. The obtained results are plotted andthe analyzes are carried out, together with thecomparison of those results to those obtainedfor the corresponding ideal, infinite, e.i. spa-tially unbounded structures. On the basis ofthose analyzes, the main differences betweenthe structures are observed.AB

• Accepted by the Scientific Board on:.03.2005.

ASB• Defended:

.05.2005.DE

• Work defend board:- DB President:Dr. Radomir Kobilarov,Full Professor, Faculty of Sciences,University of Novi Sad- Member:Dr. Jovan Setrajcic,Full Professor, Faculty of Sciences,University of Novi SadDr. Milica Pavkov,Assistant Professor, Faculty of Sciences,University of Novi Sad

27

Documents

MOGUCA EKSITONSKA STANJA BIMOLEKULSKIH KRISTALNIH … · 2013. 6. 6. · sivanje" drugih (nepotrebnih) fizickih osobina. U tu svrhu su posebno ispitivani niskodi-menzioni kristalni