Decay Of Electron-hole Pairs Research Articles

Радіаційна чутливість іонних кристалів. Одновимірна модель. Кристали з дефектами дипольного типу

Виникнення радіаційного забарвлення в іонних кристалах є результатом локалізації створених радіацією вільних носіїв заряду на дорадіаційних точкових дефектах кристалічної ґратки. Із накопиченням у кристалах центрів забарвлення вступають в дію зворотні процеси. Вільні носії заряду рекомбінують на центрах забарвлення, дорадіаційні дефекти відновлюються. Завдяки довготривалого опромінення кристалів встановлюється динамічна рівновага між процесами генерації центрів забарвлення та висвітлювальною дією рентгенівських променів. Запропоновано одновимірну модель іонних кристалів, у якій було розраховано параметри радіаційної чутливості кристалів флюоритів, легованих неізовалентними домішками. Імовірність генерації центрів забарвлення при розпаді електронно-діркової пари та імовірність висвітлювальної дії знижується зі зменшенням концентрації активатора. За високих температур незалежно від концентрації активатора в кристалі імовірність утворення центрів забарвлення під час розпаду електронно-діркової пари така ж, як імовірність їх руйнування. Це пояснено тим, що в обох випадках носії заряду взаємодіють із електронейтральними дипольними центрами. Зі зменшенням концентрації активатора зростає величина енергії, що витрачається на створення однієї комплементарної пари центрів забарвлення, а відповідно радіаційна чутливість кристала знижується.

Renormalization of graphene bands by many-body interactions

We have determined the electronic bandstructure of clean and potassium-doped single layer graphene, and fitted the graphene π bands to a first- and third-nearest-neighbor tight binding model. We characterized the quasiparticle dynamics using angle resolved photoemission spectroscopy. The dynamics reflect the decay of quasiparticles (holes) into collective excitations, namely plasmons, phonons, and electron–hole pairs. Electron–hole pair decay is found to be a minimum at the Dirac energy E D while electron–plasmon scattering is maximum around the same energy. Taking the topology of the bands around the Dirac energy for n -doped graphene into account, we show that these results follow from kinematic constraints imposed by graphene’s gapless energy spectrum around the Dirac energy. We also show that the electron–phonon scattering in lightly doped graphene is around 6 times larger than the predictions of published calculations.

Time-Resolved Two-Photon Photoemission of Buried Interface States inAr/Cu(100)

We demonstrate the existence of buried image-potential states at the interface between thick Ar films and a Cu(100) substrate. The electron dynamics of these solid-solid interface states, energetically located above the vacuum level in the band gaps of both materials, could be investigated with time-resolved two-photon photoemission for an Ar layer thickness up to 200 A. Relaxation on time scales between 40 and 200 fs occurs via two distinct channels, resonant tunneling through the insulating layer into the vacuum and electron-hole pair decay in the metal.

Electron-hole-pair dephasing of adsorbate vibrations.

Publisher Summary This chapter discusses the contribution to the adsorbate line–width arising from electron-hole pair dephasing. The theory uses a Newns–Anderson Hamiltonian to describe the adsorbate and metal electronic degrees of freedom, and models the adsorbate vibrational motion by a harmonic oscillator. Because of the dependence of the electronic interaction terms on the amplitude of the vibration, its motion acquires an anharmonicity leading to both dephasing and decay type processes. Standard linewidth theory from the study of condensed phase systems is used to express the lifetime width in terms of a Golden Rule expression. A very intriguing consequence of the model for surface dynamical processes is the possibility of longer vibrational lifetimes than the basis of electron-hole pair decay. The experimental vibrational widths measured are in some cases dominated by electron-hole pair dephasing, surface reactions and surface chemistry are more likely to occur.