давыдовское расщепление

ДАВЫДОВСКОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ - явление, состоящее в том, что спектры молекулярных кристаллов содержат мультиплеты полос экситонного поглощения (см. Молекулярные экситоны), соответствующие невырожденным возбуждённым состояниям молекул. Д. р. наблюдается в молекулярных кристаллах, содержащих в элементарной ячейке более одной молекулы. Такие мультиплеты (дублеты, триплеты), впервые рассмотренные А. С. Давыдовым в 1948, наз. Давыдовскими или экситонными мультиплетами.

Физ. механизм Д. р. состоит в следующем: элементарная ячейка молекулярного кристалла обычно содержит неск. химически идентичных молекул, ориентированных под углом друг к другу, но составляющих одинаковые углы с кристаллографич. осями. Вследствие этого уровни энергии всех молекул совпадают. Взаимодействие молекул приводит к образованию из их возбуждённых уровней экситонных зон. Если молекулярный уровень не вырожден, то число экситонных зон равно числу а молекул в ячейке. В спектре поглощения кристалла каждой зоне соответствует относительно узкая полоса, отвечающая состоянию с нулевым квазиимпульсом k экситона. Правила отбора, связанные с точечной группой симметрии кристаллов, приводят к поляризации полос мультиплета по осям симметрии кристалла и могут запрещать переходы в нек-рые из зон. Поляризованные полосы экспериментально открыты А. Ф. Прихотько в 1944 и названы кристал-лич. полосами или К-полосами (рис.).

Спектр кристалла бензола (ор-торомбический кристалл, s=4) в поляризованном свете. Полосы A₀, В₀ и C₀ составляют экситонный триплет; а, b и c -направления кристаллографических осей (широкополосное поглощение с высокочастотной стороны соответствует фононным "крыльям" этих полос).

Д. р. является простейшим признаком, позволяющим экспериментально установить экситонную природу поглощения. Его величина определяется величиной интеграла передачи возбуждения молекулами.

Д. р. наблюдалось для молекулярных экситонов разл. природы - электронных возбуждений синглетных (спин I=0) и триплетных (I=1); внутримолекулярных колебательных возбуждений; возбуждений типа спиновых волн и др.

Лит. Давыдов А. С., Феерия молекулярных экситонов, м , 1968: Агранович В. M., Теория экситонов, M., 1968; Броуде В. Л , Рашба Э. И., Шека E. Ф., Спектроскопия молекулярных экситонов, M., 1981.

Э. И. Рашба.

   <<      Предметный указатель      >>