ट्रियन (भौतिकी): Difference between revisions

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ट्रियन एक स्थानीय उत्तेजना है जिसमें तीन आवेशित कण होते हैं। एक ऋणात्मक ट्रियन में दो [[इलेक्ट्रॉन]] और एक इलेक्ट्रॉन छिद्र होता है और एक सकारात्मक ट्रियन में दो छेद और एक [[इलेक्ट्रॉन छेद]] है। ट्रियन अपने आप में एक [[ quisiparticle ]] है और कुछ हद तक एक एक्सिटोन के समान है, जो एक इलेक्ट्रॉन और एक छेद का एक जटिल है। ट्रियन में ग्राउंड [[एकल अवस्था]] ([[स्पिन (भौतिकी)]] ''S'' = 1/2) और एक उत्साहित [[स्पिन ट्रिपलेट]] स्टेट (''S'' = 3/2) है। यहां सिंगलेट और ट्रिपलेट [[ऊर्जा के स्तर को कम करना]] पूरे सिस्टम से नहीं बल्कि इसमें मौजूद दो समान कणों से उत्पन्न होते हैं। आधा-पूर्णांक स्पिन मान कई परिघटनाओं में ट्रायोन को [[ exciton ]] से अलग करता है; उदाहरण के लिए, ट्रायोन की ऊर्जा अवस्थाएं, लेकिन एक्साइटन नहीं, एक अनुप्रयुक्त चुंबकीय क्षेत्र में विभाजित होती हैं। 1958 में ट्रियन राज्यों की सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई थी;<ref>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.1.450|title=गैर-धातु ठोस में मोबाइल और स्थिर प्रभावी-द्रव्यमान-कण परिसर|journal=Physical Review Letters|volume=1|issue=12|pages=450–453|year=1958|last1=Lampert|first1=Murray A.|bibcode=1958PhRvL...1..450L}}</ref> वे 1993 में CdTe/Cd में प्रयोगात्मक रूप से देखे गए थे<sub>1−x</sub>Zn<sub>x</sub>ते क्वांटम कुएं,<ref>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.71.1752|pmid=10054489|title=Observation of negatively charged excitons X<sup>−</sup> in semiconductor quantum wells|journal=Physical Review Letters|volume=71|issue=11|pages=1752–1755|year=1993|last1=Kheng|first1=K.|last2=Cox|first2=R. T.|last3=d' Aubigné|first3=Merle Y.|last4=Bassani|first4=Franck|last5=Saminadayar|first5=K.|last6=Tatarenko|first6=S.|bibcode=1993PhRvL..71.1752K }}</ref> और बाद में विभिन्न अन्य वैकल्पिक रूप से उत्साहित [[अर्धचालक]] संरचनाओं में।<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=I0WiYWnC4BEC&pg=PA140|pages=140|title=Bose-Einstein condensation of excitons and biexcitons: and coherent nonlinear optics with excitons|author=Moskalenko, S. A. |publisher=Cambridge University Press|year=2000|isbn=0-521-58099-4|display-authors=etal}}</ref><ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=FiTl04TTWEkC&pg=PA245|pages=243–245|title=सेमीकंडक्टर नैनोस्ट्रक्चर|author=Bimberg, Dieter |publisher=Springer|year=2008|isbn=978-3-540-77898-1}}</ref> नैनोट्यूब में उनके अस्तित्व के प्रायोगिक प्रमाण हैं<ref>
ट्रियन स्थानीय उत्तेजना है जिसमें तीन आवेशित कण होते हैं। ऋणात्मक ट्रियन में दो [[इलेक्ट्रॉन]] और एक इलेक्ट्रॉन छिद्र होता है और सकारात्मक ट्रियन में दो छेद और एक [[इलेक्ट्रॉन छेद]] है। ट्रियन अपने स्वयं में [[ quisiparticle | क्वासिपार्टिकल]] है और कुछ सीमा तक एक्सिटोन के समान है, जो इलेक्ट्रॉन और एक छेद का जटिल है। ट्रियन में जमीनी [[एकल अवस्था]] ([[स्पिन (भौतिकी)]] ''S'' = 1/2) और उत्साहित [[स्पिन ट्रिपलेट]] अवस्था  (''S'' = 3/2) है। यहां सिंगलेट और ट्रिपलेट [[ऊर्जा के स्तर को कम करना]] पूरे प्रणाली से नहीं जबकि इसमें सम्मिलित दो समान कणों से उत्पन्न होते हैं। आधा-पूर्णांक स्पिन मान कई परिघटनाओं में ट्रायोन को [[ exciton ]] से भिन्न करता है; उदाहरण के लिए, ट्रायोन की ऊर्जा अवस्थाएं, परन्तु एक्साइटन नहीं, अनुप्रयुक्त चुंबकीय क्षेत्र में विभाजित होती हैं। 1958 में ट्रियन राज्यों की सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई थी;<ref>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.1.450|title=गैर-धातु ठोस में मोबाइल और स्थिर प्रभावी-द्रव्यमान-कण परिसर|journal=Physical Review Letters|volume=1|issue=12|pages=450–453|year=1958|last1=Lampert|first1=Murray A.|bibcode=1958PhRvL...1..450L}}</ref> वे 1993 में CdTe/Cd में प्रयोगात्मक रूप से देखे गए थे<sub>1−x</sub>Zn<sub>x</sub>ते क्वांटम कुएं,<ref>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevLett.71.1752|pmid=10054489|title=Observation of negatively charged excitons X<sup>−</sup> in semiconductor quantum wells|journal=Physical Review Letters|volume=71|issue=11|pages=1752–1755|year=1993|last1=Kheng|first1=K.|last2=Cox|first2=R. T.|last3=d' Aubigné|first3=Merle Y.|last4=Bassani|first4=Franck|last5=Saminadayar|first5=K.|last6=Tatarenko|first6=S.|bibcode=1993PhRvL..71.1752K }}</ref> और पश्चात में विभिन्न अन्य वैकल्पिक रूप से उत्साहित [[अर्धचालक]] संरचनाओं में।<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=I0WiYWnC4BEC&pg=PA140|pages=140|title=Bose-Einstein condensation of excitons and biexcitons: and coherent nonlinear optics with excitons|author=Moskalenko, S. A. |publisher=Cambridge University Press|year=2000|isbn=0-521-58099-4|display-authors=etal}}</ref><ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=FiTl04TTWEkC&pg=PA245|pages=243–245|title=सेमीकंडक्टर नैनोस्ट्रक्चर|author=Bimberg, Dieter |publisher=Springer|year=2008|isbn=978-3-540-77898-1}}</ref> नैनोट्यूब में उनके अस्तित्व के प्रायोगिक प्रमाण हैं<ref>
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विभिन्न सेमीकंडक्टर हेटरोस्ट्रक्चर में प्रायोगिक ट्रियन टिप्पणियों की कई रिपोर्टों के बावजूद, पता लगाए गए परिसरों की सटीक भौतिक प्रकृति पर गंभीर चिंताएं हैं। मूल रूप से अनुमानित 'ट्रू' ट्रियन पार्टिकल में एक डेलोकाइज्ड वेवफंक्शन (कम से कम कई बोह्र रेडी के पैमाने पर) होता है, जबकि हाल के अध्ययनों से वास्तविक सेमीकंडक्टर क्वांटम कुओं में आवेशित अशुद्धियों से महत्वपूर्ण बंधन का पता चलता है।<ref>
विभिन्न सेमीकंडक्टर हेटरोस्ट्रक्चर में प्रायोगिक ट्रियन टिप्पणियों की कई रिपोर्टों के अतिरिक्त, पता लगाए गए परिसरों की सटीक भौतिक प्रकृति पर गंभीर चिंताएं हैं। मूल रूप से अनुमानित 'ट्रू' ट्रियन पार्टिकल में डेलोकाइज्ड वेवफंक्शन (कम से कम कई बोह्र रेडी के स्तर पर) होता है, जबकि हाल के अध्ययनों से वास्तविक सेमीकंडक्टर क्वांटम कुओं में आवेशित अशुद्धियों से महत्वपूर्ण बंधन का ज्ञात होता है।<ref>
{{cite journal |last1= Solovyev |first1=V.V. |last2=Kukushkin|first2=I.V. |year=2009 |title= Measurement of binding energy of negatively charged excitons in GaAs/Al0.3Ga0.7As quantum wells |journal= Phys. Rev. B |volume=79 |issue=23 |page=233306 |doi=10.1103/PhysRevB.79.233306
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Trions को परमाणु रूप से पतले द्वि-आयामी (2D) संक्रमण-धातु डाइक्लोजेनाइड अर्धचालकों में देखा गया है।<ref>{{cite journal|author=Ross, J.S.|title= एक मोनोलेयर सेमीकंडक्टर में तटस्थ और आवेशित एक्साइटन्स का विद्युत नियंत्रण|journal= Nat. Commun. |volume=4|pages=1474|year=2013|doi=10.1038/ncomms2498 |pmid= 23403575|arxiv = 1211.0072 |bibcode = 2013NatCo...4.1474R |s2cid= 9872370|display-authors=etal}}</ref><ref>{{cite journal|author= Mak, K.F.|title= Tightly bound trions in monolayer MoS<sub>2</sub>|journal= Nat. Mater. |volume=12|issue= 3|pages=207–211|year=2013|doi= 10.1038/nmat3505|arxiv = 1210.8226 |bibcode = 2013NatMa..12..207M |display-authors=etal |pmid=23202371|s2cid= 205408065}}</ref> 2डी सामग्री में आवेश वाहकों के बीच अन्योन्य क्रिया के रूप को परत में परमाणुओं द्वारा प्रदान की गई गैर-स्थानीय स्क्रीनिंग द्वारा संशोधित किया जाता है। इंटरेक्शन शॉर्ट रेंज में लगभग लॉगरिदमिक और लॉन्ग रेंज पर कूलम्ब 1/r फॉर्म का है।<ref>
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Revision as of 19:58, 15 June 2023

ट्रियन स्थानीय उत्तेजना है जिसमें तीन आवेशित कण होते हैं। ऋणात्मक ट्रियन में दो इलेक्ट्रॉन और एक इलेक्ट्रॉन छिद्र होता है और सकारात्मक ट्रियन में दो छेद और एक इलेक्ट्रॉन छेद है। ट्रियन अपने स्वयं में क्वासिपार्टिकल है और कुछ सीमा तक एक्सिटोन के समान है, जो इलेक्ट्रॉन और एक छेद का जटिल है। ट्रियन में जमीनी एकल अवस्था (स्पिन (भौतिकी) S = 1/2) और उत्साहित स्पिन ट्रिपलेट अवस्था (S = 3/2) है। यहां सिंगलेट और ट्रिपलेट ऊर्जा के स्तर को कम करना पूरे प्रणाली से नहीं जबकि इसमें सम्मिलित दो समान कणों से उत्पन्न होते हैं। आधा-पूर्णांक स्पिन मान कई परिघटनाओं में ट्रायोन को exciton से भिन्न करता है; उदाहरण के लिए, ट्रायोन की ऊर्जा अवस्थाएं, परन्तु एक्साइटन नहीं, अनुप्रयुक्त चुंबकीय क्षेत्र में विभाजित होती हैं। 1958 में ट्रियन राज्यों की सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई थी;[1] वे 1993 में CdTe/Cd में प्रयोगात्मक रूप से देखे गए थे1−xZnxते क्वांटम कुएं,[2] और पश्चात में विभिन्न अन्य वैकल्पिक रूप से उत्साहित अर्धचालक संरचनाओं में।[3][4] नैनोट्यूब में उनके अस्तित्व के प्रायोगिक प्रमाण हैं[5] सैद्धांतिक अध्ययन द्वारा समर्थित।[6] विभिन्न सेमीकंडक्टर हेटरोस्ट्रक्चर में प्रायोगिक ट्रियन टिप्पणियों की कई रिपोर्टों के अतिरिक्त, पता लगाए गए परिसरों की सटीक भौतिक प्रकृति पर गंभीर चिंताएं हैं। मूल रूप से अनुमानित 'ट्रू' ट्रियन पार्टिकल में डेलोकाइज्ड वेवफंक्शन (कम से कम कई बोह्र रेडी के स्तर पर) होता है, जबकि हाल के अध्ययनों से वास्तविक सेमीकंडक्टर क्वांटम कुओं में आवेशित अशुद्धियों से महत्वपूर्ण बंधन का ज्ञात होता है।[7] Trions को परमाणु रूप से पतले द्वि-आयामी (2D) संक्रमण-धातु डाइक्लोजेनाइड अर्धचालकों में देखा गया है।[8][9] 2डी सामग्री में आवेश वाहकों के मध्य अन्योन्य क्रिया के रूप को परत में परमाणुओं द्वारा प्रदान की गई अन्य-स्थानीय स्क्रीनिंग द्वारा संशोधित किया जाता है। इंटरेक्शन शॉर्ट रेंज में लगभग लॉगरिदमिक और लॉन्ग रेंज पर कूलम्ब 1/r फॉर्म का है।[10] प्रसार मोंटे कार्लो विधि का उपयोग प्रभावी द्रव्यमान सन्निकटन के भीतर 2डी सेमीकंडक्टर्स में ट्रायोन की बाध्यकारी ऊर्जा के लिए संख्यात्मक रूप से सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए किया गया है।[11][12][13]


संदर्भ

  1. ↑ Lampert, Murray A. (1958). "गैर-धातु ठोस में मोबाइल और स्थिर प्रभावी-द्रव्यमान-कण परिसर". Physical Review Letters. 1 (12): 450–453. Bibcode:1958PhRvL...1..450L. doi:10.1103/PhysRevLett.1.450.
  2. ↑ Kheng, K.; Cox, R. T.; d' Aubigné, Merle Y.; Bassani, Franck; Saminadayar, K.; Tatarenko, S. (1993). "Observation of negatively charged excitons X− in semiconductor quantum wells". Physical Review Letters. 71 (11): 1752–1755. Bibcode:1993PhRvL..71.1752K. doi:10.1103/PhysRevLett.71.1752. PMID 10054489.
  3. ↑ Moskalenko, S. A.; et al. (2000). Bose-Einstein condensation of excitons and biexcitons: and coherent nonlinear optics with excitons. Cambridge University Press. p. 140. ISBN 0-521-58099-4.
  4. ↑ Bimberg, Dieter (2008). सेमीकंडक्टर नैनोस्ट्रक्चर. Springer. pp. 243–245. ISBN 978-3-540-77898-1.
  5. ↑ Matsunaga, R.; Matsuda, K.; Kanemitsu, Y. (2011). "Observation of Charged Excitons in Hole-doped Carbon Nanotubes Using Photoluminescence and Absorption Spectroscopy". Phys. Rev. Lett. 106 (37404): 1. arXiv:1009.2297. Bibcode:2011PhRvL.106c7404M. doi:10.1103/PhysRevLett.106.037404. PMID 21405298. S2CID 19049386.
  6. ↑ Marchenko, Sergey (2012). "ज़िगज़ैग कार्बन नैनोट्यूब में ट्रियोनिक राज्यों की स्थिरता". Ukr. J. Phys. 57: 1055–1059. arXiv:1211.5754. Bibcode:2012arXiv1211.5754M.
  7. ↑ Solovyev, V.V.; Kukushkin, I.V. (2009). "Measurement of binding energy of negatively charged excitons in GaAs/Al0.3Ga0.7As quantum wells". Phys. Rev. B. 79 (23): 233306. arXiv:0906.5612. Bibcode:2009PhRvB..79w3306S. doi:10.1103/PhysRevB.79.233306. S2CID 119099596.
  8. ↑ Ross, J.S.; et al. (2013). "एक मोनोलेयर सेमीकंडक्टर में तटस्थ और आवेशित एक्साइटन्स का विद्युत नियंत्रण". Nat. Commun. 4: 1474. arXiv:1211.0072. Bibcode:2013NatCo...4.1474R. doi:10.1038/ncomms2498. PMID 23403575. S2CID 9872370.
  9. ↑ Mak, K.F.; et al. (2013). "Tightly bound trions in monolayer MoS2". Nat. Mater. 12 (3): 207–211. arXiv:1210.8226. Bibcode:2013NatMa..12..207M. doi:10.1038/nmat3505. PMID 23202371. S2CID 205408065.
  10. ↑ Keldysh, L.V. (1979). "Coulomb interaction in thin semiconductor and semimetal films". JETP. 29: 658.
  11. ↑ Ganchev, B.; et al. (2015). "द्वि-आयामी अर्धचालकों में तीन-कण परिसर". Phys. Rev. Lett. 114 (10): 107401. arXiv:1408.3981. Bibcode:2015PhRvL.114j7401G. doi:10.1103/PhysRevLett.114.107401. PMID 25815964. S2CID 36635305.
  12. ↑ Mayers, M.Z.; et al. (2015). "प्रसार मोंटे कार्लो के माध्यम से मोनोलेयर संक्रमण-धातु डाइक्लोजेनाइड्स में छोटे वाहक परिसरों की बाध्यकारी ऊर्जा और स्थानिक संरचनाएं". Phys. Rev. B. 92 (16): 161404. arXiv:1508.01224. Bibcode:2015PhRvB..92p1404M. doi:10.1103/PhysRevB.92.161404. S2CID 118607038.
  13. ↑ Szyniszewski, M.; et al. (2017). "प्रसार क्वांटम मोंटे कार्लो गणनाओं से द्वि-आयामी अर्धचालकों में ट्रियन्स और बाईएक्सिटॉन की बाध्यकारी ऊर्जा". Phys. Rev. B. 95 (8): 081301(R). arXiv:1701.07407. Bibcode:2017PhRvB..95h1301S. doi:10.1103/PhysRevB.95.081301. S2CID 17859387.
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