Excitons in cuprous oxide
Datum: 09 juni 2008
Promotie: D. Fishman, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5,
Groningen
Titel: Excitons in cuprous oxide
Promotor: prof.dr. P.H.M. van Loosdrecht
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Excitons in koperoxide
In 1931 suggereerde Yakov I. Frenkel dat het mogelijk zou moeten zijn
om ladingsdragers te exciteren zonder de elektrische geleiding te
veranderen. Deze suggestie kan worden gezien als de geboorte van de
exciton en zal later cruciaal blijken in het begrijpen van de optische
eigenschappen van vaste stoffen. Een exciton kan worden gezien als het
elektron-gat analoog aan het waterstofatoom waar het lichte gat de
plaats inneemt van het zware proton.
Meer dan twintig jaar later waren er twee onafhankelijke experimentele
observaties van een waterstof-achtig absorptiespectrum in koperoxide
(Cu O), in het zichtbare-licht energiegebied. Deze observatie was
het eerste daadwerkelijke experimentele bewijs voor het bestaan van
excitonen. Nu, vele jaren later, is er veel experimentele literatuur
te vinden over excitonische eigenschappen van verschillende
materialen. Misschien is Cu O het best gedocumenteerde geval. Alle
groepen van overgangen die theoretisch voorspeld zijn, zijn
experimenteel geobserveerd in verschillende gebieden van het meestal
zichtbare-licht energiegebied in Cu O. Het zal daarom misschien niet
verrassend zijn dat koper(I)oxide de meest populaire halfgeleider was
onder fysici in het pre-silicium tijdperk.
Dmitry Fishman herbeschouwt in zijn proefschrift de optische exciton
eigenschappen van Cu O, gebruikmakend van de hedendaagse
experimentele mogelijkheden die erg precieze metingen met hoge energie
en/of tijdsresolutie omvatten. Hiertoe worden coherente gepulseerde
lichtbronnen, zeer sterke magneetvelden en cryogene temperaturen
gebruikt.
Dmitry Fishman (Rusland, 1981) studeerde natuurkunde aan de Kazan
State University. Het onderzoek werd uitgevoerd bij de vakgroep
Optical Condensed Matter Physics van het Zernike Institute for
Advanced Materials. Fishman gaat verder als postdoc in dezelfde groep.
/JS
Rijksuniversiteit Groningen