Міграція та трансформація електронних збуджень в конденсованих системах

Тип: На вибір ВУЗу

Кафедра: експериментальної фізики

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
104.5Іспит

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
1016професор Волошиновський А. С.ФзФм-51м

Лабораторні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
1032ФзФм-51мпрофесор Волошиновський А. С.

Опис навчальної дисципліни

Мета – Ознайомити студентів з явищами люмінесценції, як одного з важливих методів фізичного дослідження речовин і їх застосування в народному господарстві.

Завдання – Навчити студентів механізмів збудження люмінесценції в речовинах у різних агрегатних станах, досліджувати спектральні параметри і кінетику люмінесценції, визначати природу елементарного осцилятора і фізичні параметри атомів, молекул і іонів. Застосовувати ці знання при виготовленні люмінесцентних систем (сцинтиляторів, люмінофорів, дозиметрів і ін.) або при застосування люмінесцентного аналізу.

В результаті вивчення даного спецкурсу студент повинен
знати:
– класифікацію явищ люмінесценції;
– механізми збудження люмінесценції речовин в різних агрегатних станах;
– квантову теорію люмінесценції;
– особливості внутрішньо центрової і рекомбінаційної люмінесценції центрів забарвлення;
– характеристику екситонної люмінесценції кристалів;
– методи визначення параметрів рівнів захоплення електронів і дірок в кристалах;
– механізми перенесення енергії до центрів випромінювання
– механізми міграції енергії збудження по кристалічній матриці
– особливості прояву квантово-розмірних ефектів у люмінесценції наночастинок.
– механізми утворення радіаційних дефектів

вміти:
– відрізняти явище люмінесценції від інших видів свічення;
– пояснити основні закономірності спектрів конденсованих систем (закони Стокса, дзеркальної симетрії між спектрами поглинання і випромінювання, антистоксову люмінесценцію і ін.);
– побудувати зонну схему кристалу, розмістити рівні активатора, діркові і електронні рівні захоплення;
– якісно характеризувати процеси міграції та трансформації енергії електронного збудження в кристалофосфорах
– обчислювати кількісні значення параметрів люмінесценції;
– змонтувати спектрофотометричну установку на базі монохроматорів для досліджень явищ люмінесценції;
– проводити експерименти по визначенню параметрів люмінесценції: дійсного розподілу енергії в спектрі люмінесценції, частоти чисто електронного переходу, положення піків термо- і фотостимульованої люмінесценції і ін.

Рекомендована література

Методичне забезпечення
1. Волошиновський А.С., Родний П.О. Випромінювальні остовно-валентні переходи в широкощілинних діелектричних кристалах. – Львів: Вид.центр ЛНУ імені Івана Франка, 2004. – 200 с.

Рекомендована література

Базова

1. Агранович В.М., Галанин М.Д. Перенос энергии в конденсированых средах. – М.: Наука, 1978.
2. Галанин М.Д. Люминесценция молекул и кристаллов. – М.: Физический институт им. П.Н.Лебедева, 1999.
3. Антонов-Романовский В.В. Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров. – М.: Наука, 1966.
4. Ребане К.-С.К. Люминесценция. – Тарту: Тартуский гос. ун-т, 1966.
5. Лакович Д. Основы флуоресцентной спектроскопии. – М.: Наука, 1986.
6. Левшин Л.В. Люминесценция и ее измерение. – М.: Изд-во МГУ, 1989.
7. Сердюк В.В., Ваксман Ю.Ф. Люминесценция полупроводников. – Одесса: Выща школа, 1988. – 200 с.

Допоміжна

1. Берсукер И.Б. Эффект Яна-Теллера и вибронные взаимодействия в современной химии. – М.: Наука, 1987.
2. Гурвич А.М. Введение в физическую химию кристаллофосфоров. – М.: Мир, 1982
3. Экситоны. Под ред. Рашба Э.И.‚ Стерджа М.Д. – М.: Наука, 1985.

Інформаційні ресурси

1. Wikipedia. http://www.wikipedia.org

Матеріали

Програма навчальної дисципліни

Змістовий модуль 1. Люмінесценція конденсованих систем.
Тема 1. Визначення люмінесценції. Класифікація видів люмінесценції. Основні люмінесцентні характеристики речовин.
Тема 2. Особливості молекулярної люмінесценції. Види гасіння молекулярної люмінесценції.
Тема 3. Обертова поляризація молекул. Енергетична зонна модель кристалофосфорів.
Тема 4. Загасання люмінесценції. Термолюмінесценція та методи визначення параметрів центрів захоплення.

Змістовий модуль 2. Особливості люмінесценції твердих тіл.

Тема 5. Електрон-фононна взаємодія в твердих тілах. Люмінесцентна спектроскопія ртутеподібних центрів.
Тема 6. Енергетичні схеми кристалофосфорів з іонами рідкісноземельних елементів та перехідних металів групи заліза.
Тема 7. Екситони. Люмінесценція вільних екситонів. Автолокалізація електронних збуджень. Релаксовані та нерелаксовані дірки. Автолокалізовані екситони. Люмінесценція низькорозмірних систем.
Тема 8. Перенесення, міграція та трансформація електронних збуджень в кристалах. Основні типи дефектів. Механізми утворення центрів забарвлення. Центри забарвлення. Діркові центри забарвлення.