Electron-phonon interactions in local degenerate electronic states in solids
type: CreativeWork
description: Elektronide interaktsioon kristallvõre võnkumistega ehk elektron-foononinteraktsioon määrab tahke keha paljud füüsikalised omadused. Doktoritöö keskendub kristallide lisanditsentritele, kus kaks ergastatud ja sama energiaga elektronolekut (nn kõdunud olekut) on interaktsioonis kahekordselt kõdunud (võrdse energiaga) lokaalse võnkemoodiga (Jahn-Telleri efekt) ja lisaks ka kõigi kahekordselt kõdunud kristallvõre võnkumistega, mille arvuline suurusjärk on ~10²³. Loodud on puhtalt kvantmehhaaniline meetod, mis võimaldab arvutada lisanditsentri interaktsiooni kristallvõre võnkumistega ja kirjeldada olulisi kvantmehhaanilisi efekte. Varasemad arvutusmeetodid suudavad arvesse võtta kuni paarkümmend võnkemoodi, mistõttu pole võimalik kvantmehhaaniliselt kirjeldada näiteks ajaliselt pöördumatuid protsesse. Väljatöötatud meetodit rakendades on arvutatud kristalli lisanditsentri optiline neeldumisspekter ja esimest ja teist järku Ramanhajumise spektrid erinevate interaktsioonitugevuste puhul. Kõdunud elektron- ja võnkeolekute interaktsioonil tekib süsteemis spontaanne sümmeetria rikkumine ning elektron- ja võnkeolekute segunemine. Spontaanne sümmeetria rikkumine, mis on seotud kõdunud ehk samaväärsete energiaolekutega, on füüsikalise maailma universaalne nähtus, mis peitub paljude aine ja universumi omadusi suunavate protsesside taga. Suure paugu järgse universumi arengut juhtisid erinevat tüüpi spontaansed sümmeetria rikkumised. Selliste süsteemide potentsiaalset energiat saab kirjeldada koonilise lõikumisega potentsiaalipinnaga, mis oluliselt määrab süsteemi evolutsiooni. Täiendav interaktsioon aine oma moodidega suunab relaksatsiooni teatavate konfiguratsioonide suunas ja võimaldab ainetes ergastatud olekute relaksatsiooni põhiolekusse. Biomolekulides on kõdunud elektron- ja võnkeolekute interaktsioon seotud mitmete oluliste efektidega, näiteks fotosünteesiga. DNA-s põhjustab elektronide ja võnkumiste interaktsioon tümiin aluste omavahelist reageerimist, mis takistab DNA tr…
abstract: Elektronide interaktsioon kristallvõre võnkumistega ehk elektron-foononinteraktsioon määrab tahke keha paljud füüsikalised omadused. Doktoritöö keskendub kristallide lisanditsentritele, kus kaks ergastatud ja sama energiaga elektronolekut (nn kõdunud olekut) on interaktsioonis kahekordselt kõdunud (võrdse energiaga) lokaalse võnkemoodiga (Jahn-Telleri efekt) ja lisaks ka kõigi kahekordselt kõdunud kristallvõre võnkumistega, mille arvuline suurusjärk on ~10²³. Loodud on puhtalt kvantmehhaaniline meetod, mis võimaldab arvutada lisanditsentri interaktsiooni kristallvõre võnkumistega ja kirjeldada olulisi kvantmehhaanilisi efekte. Varasemad arvutusmeetodid suudavad arvesse võtta kuni paarkümmend võnkemoodi, mistõttu pole võimalik kvantmehhaaniliselt kirjeldada näiteks ajaliselt pöördumatuid protsesse. Väljatöötatud meetodit rakendades on arvutatud kristalli lisanditsentri optiline neeldumisspekter ja esimest ja teist järku Ramanhajumise spektrid erinevate interaktsioonitugevuste puhul. Kõdunud elektron- ja võnkeolekute interaktsioonil tekib süsteemis spontaanne sümmeetria rikkumine ning elektron- ja võnkeolekute segunemine. Spontaanne sümmeetria rikkumine, mis on seotud kõdunud ehk samaväärsete energiaolekutega, on füüsikalise maailma universaalne nähtus, mis peitub paljude aine ja universumi omadusi suunavate protsesside taga. Suure paugu järgse universumi arengut juhtisid erinevat tüüpi spontaansed sümmeetria rikkumised. Selliste süsteemide potentsiaalset energiat saab kirjeldada koonilise lõikumisega potentsiaalipinnaga, mis oluliselt määrab süsteemi evolutsiooni. Täiendav interaktsioon aine oma moodidega suunab relaksatsiooni teatavate konfiguratsioonide suunas ja võimaldab ainetes ergastatud olekute relaksatsiooni põhiolekusse. Biomolekulides on kõdunud elektron- ja võnkeolekute interaktsioon seotud mitmete oluliste efektidega, näiteks fotosünteesiga. DNA-s põhjustab elektronide ja võnkumiste interaktsioon tümiin aluste omavahelist reageerimist, mis takistab DNA tr…
author: Pae, Kaja
date published: 2024-06-06
date modified: 2026-07-24T06:23:37Z
provider: University of Tartu
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: University of Tartu