Consideration of non-adiabaticity of the Pseudo-Jahn-Teller effect: contribution of phonons

Kvantmehaanika on andnud meile arusaama väikeste asjade maailmast. Samas on mitmeid probleeme, mida pole siiamaani veel täpselt suudetud lahendada. Üks selliseid on tahkises paikneva dimeeri probleem, mida kirjeldab pseudo-Jahn-Telleri efekt. Dimeer on molekul, millel on kaks omavahel ühenduses olevat struktuurselt sarnast koostisosa. Pseudo-Jahn-Telleri efekt väidab, et sellise molekuli puhul on elektroni kaks (energeetiliselt lähedast) seisundit omavahel seotud aatomituumade liikumise kaudu. Tahkes kehas on aga väga palju erinevaid aatomivõre võnkumisi ehk tuumade liikumisi, mistõttu selle süsteemi kirjeldamine täpselt on väga keeruline. Antud doktoritöö eesmärgiks oli leida kvantmehaaniline kvantitatiivne mudel, mis kirjeldaks mainitud süsteeme. Töö lähenemise ideeks oli taandada kõikide võre võnkumiste mõju elektronseisundite segunemisele mõjuks ühe võnkumisega ning võtta ülejäänud võnkumiste mõju efekte arvesse ligikaudselt. Tähtis oli ka süsteemi iseloomustavate võrrandite ümber kirjutamine kujul, kus nad muutusid lihtsalt numbriliselt lahendatavateks. Süsteemi iseloomustati kahel viisil. Esiteks leiti dimeeride arvuslikud optilised spektrid. Tulemused näitavad, et võre võnkumiste mõju peab olema selgelt nähtav spektrijoontele lisanduva ribaspektri – võnketiiva – näol. Osutub, et iga spektrijoonega kaasnev võnketiib on erineva kujuga, mis näitab, et erinevad võre võnkumised sidestuvad elektroni olekutega erinevalt. Teiseks saavutuseks on dimeeri ergastatud olekus mitteradiatiivse energia relaksatsiooni leidmine. See tähendab, et ergastatud olekus süsteem ei kiirga valgust vaid annab energiat ära tekitades võre võnkumisi. Nagu eespool mainitud on iga energianivoo interaktsioon võre võnkumistega erinev, mis tähendab, et süsteem ei kaota energiat ühtlase kiirusega. See aga tähendab, et elektronkatte jaotus üleminekul ergastatud seisundi madalaimale energiatasemele omab pikema- ja lühemaaegseid jaotuseid, mis aga omakorda mängib olulist rolli näiteks fotokeemiliste protsesside kulgemises.

Author

• Vaikjärv, Taavi

• kristallivõre võnkumised
• Jahni-Telleri efekt
• elektron-foonon vastastikmõju
• optilised spektrid
• modelleerimine (teadus)
• crystal lattice vibratios
• Jahn-Teller effect
• electron-phonon coupling
• optical spectra
• modelling (science)

Identifier

hdl:10062/44579

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/44579