Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5, ñ. 539–555 Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á.È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà E-mail: tarasova@ilt.kharkov.ua Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 17 ìàðòà 2003 ã. Ïðîâåäåíî êîìïëåêñíîå ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê èçëó÷å- íèÿ êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà ñ Emax = 2 ý (ïîëîñà À) â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû, êîíöåí- òðàöèè ïðèìåñåé, ñîâåðøåíñòâà ñòðóêòóðû ðåøåòêè è äîçû îáëó÷åíèÿ. Ïðîâåäåíî ñðàâíåíèå ïàðàìåòðîâ èçëó÷åíèÿ ýòîé ïîëîñû ñ àíàëîãè÷íûìè ïàðàìåòðàìè èçëó÷åíèÿ ñâîáîäíûõ ýêñèòî- íîâ, ëîêàëèçîâàííûõ äûðîê Xe2 +* è ïðèìåñíûõ öåíòðîâ Õå2Î*, ïîëîñû êîòîðûõ ðåãèñòðèðîâà- ëèñü ïàðàëëåëüíî. Ïðîàíàëèçèðîâàíû ñïåêòðû ôîòîâîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À è êðèâûå çàòóõà- íèÿ ëþìèíåñöåíöèè âî âðåìåíè. Èçëó÷åíèå ñ àíàëîãè÷íîé ñòðóêòóðîé ñ Emax = 2,05 ý îáíàðóæåíî òàêæå â áèíàðíûõ êðèñòàëëàõ Ar+Xe ïðè âûñîêèõ (10%) êîíöåíòðàöèÿõ êñåíîíà. Cäåëàí âûâîä, ÷òî íàáëþäàåìîå èçëó÷åíèå îáóñëîâëåíî ñîáñòâåííûìè âîçáóæäåííûìè ñîñòîÿ- íèÿìè ìîëåêóëÿðíîãî òèïà, ëîêàëèçîâàííûìè â îáúåìå êðèñòàëëà è ðàñïîëîæåííûìè â çîíå ïðîâîäèìîñòè â îáëàñòè ýíåðãèé âáëèçè 10 ýÂ. Ïðîâåäåíî êîìïëåêñíå åêñïåðèìåíòàëüíå äîñë³äæåííÿ îñíîâíèõ õàðàêòåðèñòèê âèïðîì³íþ- âàííÿ êðèñòàë³÷íîãî êñåíîíó ç Emax = 2 åB (ñìóãà À) ó çàëåæíîñò³ â³ä òåìïåðàòóðè, êîíöåí- òðàö³¿ äîì³øîê, äîñêîíàëîñò³ ñòðóêòóðè ´ðàòêè ³ äîçè îïðîì³íåííÿ. Ïðîâåäåíî ïîð³âíÿííÿ ïà- ðàìåòð³â ö³º¿ ñìóãè ç àíàëîã³÷íèìè ïàðàìåòðàìè âèïðîì³íþâàííÿ â³ëüíèõ eêñèòîíiâ, ëîêàë³çîâàíèõ ä³ðîê Xe2 +* ³ äîì³øêîâèõ öåíòð³â Õå2Î*, ñìóãè ÿêèõ ðåºñòðóâàëèñÿ ïàðàëåëüíî. Ïðîàíàë³çîâàíî ñïåêòðè ôîòîçáóäæåííÿ ñìóãè À ³ êðèâ³ çàãàñàííÿ ëþì³íåñöåíö³¿ â ÷àñ³. Âè- ïðîì³íþâàííÿ ç àíàëîã³÷íîþ ñòðóêòóðîþ ç Emax = 2,05 å âèÿâëåíî òàêîæ ó á³íàðíèõ êðèñòàëàõ Ar+Xe ïðè âèñîêèõ (10%) êîíöåíòðàö³ÿõ êñåíîíó. Çðîáëåíî âèñíîâîê, ùî âèïðîì³íþâàííÿ, ùî ñïîñòåð³ãàºòüñÿ, îáóìîâëåíî âëàñíèìè çáóäæåíèìè ñòàíàìè ìîëåêóëÿðíîãî òèïó, ëîêàë³çîâà- íèìè â îá’ºì³ êðèñòàëà ³ ðîçòàøîâàíèìè â çîí³ ïðîâ³äíîñò³ â îáëàñò³ åíåðã³é áëèçüêî äî 10 åÂ. PACS: 78.55.Hx, 78.60.Hk, 71.35.Cc 1. Ââåäåíèå Îáëó÷åíèå äèýëåêòðè÷åñêîãî êðèñòàëëà ñâåòîì èëè ÷àñòèöàìè âûñîêèõ ýíåðãèé â çàâèñèìîñòè îò ýíåðãèè âîçáóæäàþùåãî ïó÷êà è åãî ñïåêòðàëüíîé øèðèíû ìîæåò ïðèâîäèòü ê âîçáóæäåíèþ êàê ýêñè- òîíîâ, òàê è ñâîáîäíûõ ýëåêòðîííî-äûðî÷íûõ ïàð. Èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ ïåðåíîñà è ðåëàêñàöèè ýíåðãèè, ïðîèñõîäÿùèõ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñ- òàëëà è äðóãèõ âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ ñîñòîÿíèÿõ, íå- îáõîäèìî äëÿ ïîñòðîåíèÿ ïîëíîé ñõåìû êàíàëîâ ðàñïðåäåëåíèÿ íà÷àëüíîé ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ ïî èçëó÷àþùèì ñîñòîÿíèÿì — êàê ñîáñòâåííûì, òàê è ïðèìåñíûì. Äëÿ êðèñòàëëîâ èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ ïðîáëåìà óñëîæíÿåòñÿ âñëåäñòâèå ñîñóùåñòâîâàíèÿ ñâîáîäíûõ è àâòîëîêàëèçîâàííûõ âîçáóæäåíèé, ïðè÷åì ýôôåêò íàáëþäàåòñÿ è äëÿ ýêñèòîíîâ, è äëÿ äûðîê. Âîçíèêàåò ñëîæíàÿ êàðòèíà âåòâëåíèÿ ïðî- öåññà ðåëàêñàöèè ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ ïî ñîñòîÿíè- ÿì ñâîáîäíûõ, àâòîëîêàëèçîâàííûõ, ëîêàëèçîâàí- íûõ íà äåôåêòàõ è ïîâåðõíîñòíûõ âîçáóæäåíèé. Äèýëåêòðè÷åñêàÿ ùåëü Åg ó êðèñòàëëîâ èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ áîëüøå 9 ýÂ, à íèæàéøåé ñòóïåíüþ ðå- ëàêñàöèè ÿâëÿþòñÿ ýêñèòîííûå ñîñòîÿíèÿ ñ ýíåðãè- åé èçëó÷åíèÿ Å > 7 ýÂ, êîòîðûå îïðåäåëÿþò âåñü êâàíòîâûé âûõîä ëþìèíåñöåíöèè êðèñòàëëîâ â ÂÓÔ îáëàñòè ñïåêòðà. Èçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû èç íèæàéøèõ ñâîáîäíûõ è ëîêàëèçîâàííûõ ýêñèòîí- © À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà, 2003 íûõ ñîñòîÿíèé, çàâèñèìîñòü èõ õàðàêòåðèñòèê îò ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ, òåìïåðàòóðû è äåôåêòíîñòè êðèñòàëëà ñëóæèëè òåì áàçèñîì, íà êîòîðîì áûëè ïîñòðîåíû ìíîãèå ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ äèíàìèêè ýêñèòîíîâ, ïðîöåññîâ èõ ëîêàëèçàöèè è ïåðåíîñà ýíåðãèè [1–3]. Îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ êðèñòàëëàì êñåíîíà, â êîòîðûõ ðåàëèçóþòñÿ íàè- ëó÷øèå óñëîâèÿ äëÿ ñòàáèëüíîñòè è èçëó÷åíèÿ ñâî- áîäíûõ ýêñèòîíîâ. Âñëåäñòâèå áîëüøîé âåëè÷èíû ðåçîíàíñíîé ñâÿ- çè â âàëåíòíûõ ð-ñîñòîÿíèÿõ â Xe ðåàëèçóþòñÿ ñà- ìûå øèðîêèå äûðî÷íûå è ýêñèòîííûå çîíû ïî ñðàâ- íåíèþ ñ äðóãèìè êðèñòàëëàìè èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ. Àâòîëîêàëèçàöèÿ ýêñèòîíîâ è äûðîê ïðîèñõîäèò òîëüêî â äâóõöåíòðîâûå (êâàçèìîëåêóëÿðíûå) ñî- ñòîÿíèÿ, èìåþùèe áîëüøóþ ãëóáèíó (De  0,5 ýÂ) çà ñ÷åò ýòîé ðåçîíàíñíîé ñâÿçè.  ïîñëåäíåå âðåìÿ ðàçâèòà òåîðèÿ ñìåøèâàíèÿ ñîñòîÿíèé ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ ñ êîëåáàòåëüíûìè óðîâíÿìè ìîëåêóëÿð- íîãî àâòîëîêàëèçîâàííîãî ýêñèòîíà â îáëàñòè ïåðå- êðûòèÿ ýêñèòîííîé çîíû è ëîêàëüíûõ ñîñòîÿíèé çà ñ÷åò áîëüøîé âåëè÷èíû ýêñèòîí-ôîíîííîé ñâÿçè [4,5], ïðåäëîæåíû íîâûå êðèòåðèè ñòàáèëüíîñòè íèæàéøèõ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ Ã(3/2) [6] è èõ àâ- òîëîêàëèçàöèè [7]. Îäíàêî ÷åì ëó÷øå èññëåäîâà- ëèñü ñâîéñòâà íèæàéøèõ ýêñèòîíîâ, òåì î÷åâèäíåå ñòàíîâèëîñü âëèÿíèå íà èõ èçëó÷åíèå äèíàìèêè áîëåå âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ âîçáóæäåíèé è îñîáåí- íîñòåé ïðîöåññîâ ðåëàêñàöèè ýíåðãèè ïî ïóòè îò ìî- ìåíòà âîçáóæäåíèÿ â îáëàñòè áîëåå âûñîêîýíåð- ãåòè÷íûõ ýêñèòîíîâ èëè êîíòèíóóìà íåñâÿçàííûõ ýëåêòðîííî-äûðî÷íûõ ïàð äî íèæàéøèõ èçëó÷àþ- ùèõ ñîñòîÿíèé. Ïîýòîìó â íàñòîÿùåå âðåìÿ àêöåíò ñìåñòèëñÿ â ñòîðîíó èçó÷åíèÿ ñîñòîÿíèé âîçáóæäå- íèé áîëåå âûñîêèõ ýíåðãèé. Íàèáîëåå èíòåðåñíûì ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîïðîñ, íàñêîëüêî ñóùåñòâåííóþ ðîëü äëÿ íèõ èãðàåò ïðîáëåìà ñîñóùåñòâîâàíèÿ ñâî- áîäíûõ è àâòîëîêàëèçîâàííûõ âîçáóæäåíèé. Ôàêò âîçìîæíîñòè àâòîëîêàëèçàöèè äûðêè ìîæíî ñ÷è- òàòü äîêàçàííûì, íî ïîêà íå èçâåñòíà íè äîëÿ çîí- íûõ êâàçè÷àñòèö, ñïîñîáíûõ äîñòèãíóòü äíà äûðî÷- íîé çîíû, íè èõ âêëàä â ïðîöåññû ïåðåíîñà è ðåëàêñàöèè ýíåðãèè. Äëÿ ýêñèòîíîâ, ïîïàäàþùèõ â îáëàñòü ýíåðãèé âûøå Eg, äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè èçâåñòíà òîëüêî îäíà õàðàêòåðèñòèêà — èõ âêëàä â ñïåêòðû ïîãëîùåíèÿ.  Xe ïðîáëåìà óñëîæíÿåòñÿ òåì, ÷òî â ðàçðÿä òàêèõ âîçáóæäåíèé ïîïàäàþò âñå (âêëþ÷àÿ è íèæàéøåå ñîñòîÿíèå n = 1 ñ áîëüøîé ñè- ëîé îñöèëëÿòîðà) ñèíãëåòíûå ýêñèòîíû ñåðèè Ã(1/2). Îñíîâíîé âîïðîñ â ýòîé ñèòóàöèè — íà- ñêîëüêî ñòàáèëüíû ýòè ýêñèòîííûå ñîñòîÿíèÿ ïî îò- íîøåíèþ ê ïðîöåññó ðàñïàäà íà ñâîáîäíûå ýëåêòðî- íû è äûðêè, à òàêæå âîçìîæåí ëè â ïðèíöèïå ïðîöåññ èõ àâòîëîêàëèçàöèè èëè ëîêàëèçàöèè íà äåôåêòàõ, åñëè ñîîòâåòñòâóþùèå ëîêàëüíûå ñîñòîÿ- íèÿ ëåæàò â îáëàñòè âûøå Eg. Èññëåäîâàíèå ñïåêòðîâ ôîòîâîçáóæäåíèÿ ñâî- áîäíûõ ýêñèòîíîâ â îáëàñòè ýíåðãèé âûøå Eg [8,9] ïîêàçàëî, ÷òî ïðîöåññ ðàñïàäà íà÷àëüíûõ âîçáóæäå- íèé íà ñâîáîäíûå ýëåêòðîíû è äûðêè ïðîòåêàåò çà âðåìÿ, çíà÷èòåëüíî ìåíüøåå âðåìåíè ðåëàêñàöèè ýëåêòðîíà ïî çîíå ïðè âîçáóæäåíèè Å  â îáëàñòè áîëüøèõ ýíåðãèé (Å  – Åg  1 ýÂ). Äàëåå äûðêà àâ- òîëîêàëèçóåòñÿ çà äîâîëüíî êîðîòêîå âðåìÿ, à çíà- ÷èòåëüíî áîëåå ëåãêèé ýëåêòðîí òåðìàëèçóåòñÿ çà âðåìÿ ïî÷òè íà ïîðÿäîê áîëüøåå. Ïðîöåññ ðåêîìáè- íàöèè ñóùåñòâåííî áîëåå ýôôåêòèâåí äëÿ ìàëûõ êèíåòè÷åñêèõ ýíåðãèé ýëåêòðîíà è â îñíîâíîì ïðî- òåêàåò âáëèçè äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè. Ýôôåêò ïðî- ÿâëÿåòñÿ â íàëè÷èè äîëãîæèâóùåé êîìïîíåíòû â ñïåêòðàõ ôîòîâîçáóæäåíèÿ è â ñìåùåíèè ïî âðå- ìåíè ìàêñèìóìà èçëó÷åíèÿ ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà îòíîñèòåëüíî ìàêñèìóìà âîçáóæäàþùåãî ôîòîèì- ïóëüñà. Ïîÿâèëèñü òàêæå äàííûå, ñâèäåòåëüñòâóþùèå, ÷òî âêëàä ðåêîìáèíàöèîííîãî êàíàëà â ôîðìèðîâà- íèå êàê äâóõöåíòðîâûõ ëîêàëüíûõ âîçáóæäåíèé [10], òàê è ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ [8] ñóùåñòâåííûì îáðàçîì çàâèñèò îò êîíöåíòðàöèè äåôåêòîâ è ïðèìå- ñåé, êîòîðûå âíà÷àëå èãðàþò ðîëü ëîâóøåê äëÿ äû- ðîê è ýëåêòðîíîâ, à ïîñëå ðåêîìáèíàöèè — äëÿ ñâî- áîäíûõ ýêñèòîíîâ. Îäíî èç âàæíûõ äîñòèæåíèé ïîñëåäíåãî âðåìåíè — èññëåäîâàíèÿ èçëó÷åíèÿ ëîêàëüíûõ âîçáóæäåí- íûõ äûðî÷íûõ öåíòðîâ â âèäèìîé îáëàñòè ñïåêòðà [10–12]. Ïîêàçàíî, ÷òî â êðèñòàëëå âîçíèêàþò èçëó- ÷àòåëüíûå öåíòðû, ñîîòâåòñòâóþùèå äîâîëüíî ìåë- êîìó (èçâåñòíî ïî ãàçîâîé ôàçå) ïîòåíöèàëó äâóõ- öåíòðîâîãî èîíà â âîçáóæäåííîì ñîñòîÿíèè Xe2 +*, âîçíèêàþùåì ïðè ëîêàëèçàöèè ñèíãëåòíîé äûðêè ñ îðáèòàëüíûì ìîìåíòîì J = 1/2. Óäèâèòåëüíûìè â ýòîì ôàêòå ÿâëÿþòñÿ äâà ìîìåíòà. Ïåðâûé — ýòî êàêèì îáðàçîì ìåëêèé ìîëåêóëÿðíûé ïîòåíöèàë ñïîñîáåí òðàíñôîðìèðîâàòüñÿ â êðèñòàëëå â óñòîé- ÷èâîå ñîñòîÿíèå, êîòîðîå ïî ýíåðãåòè÷åñêèì ñîîáðà- æåíèÿì äîëæíî ïîïàñòü âíóòðü ñîîòâåòñòâóþùåé äûðî÷íîé çîíû (ñì., íàïðèìåð, [2]). Âòîðîé — åñëè âñå æå ñîñòîÿíèå èìååò âûèãðûø â ýíåðãèè ïî îòíîøåíèþ ê äíó ñâîåé çîíû, òî âîçíèêàåò âîïðîñ îá óñòîé÷èâîñòè âîçáóæäåíèÿ ïî îòíîøåíèþ ê ðå- ëàêñàöèè â íèæåðàñïîëîæåííóþ òðèïëåòíóþ (J = = 3/2) äûðî÷íóþ çîíó, ïîñêîëüêó ñèíãëåòíàÿ çîíà ïðàêòè÷åñêè ïåðåêðûâàåòñÿ ñ íåé. Îäíàêî èçëó÷å- íèå òàêèõ öåíòðîâ âñå-òàêè íàáëþäàåòñÿ, è åñòü îñ- íîâàíèÿ ïðåäïîëàãàòü, ÷òî àíàëîãè÷íûå ýôôåêòû ìîãóò íàáëþäàòüñÿ è äëÿ íåéòðàëüíûõ ëîêàëüíûõ âîçáóæäåíèé, ïîïàäàþùèõ â îáëàñòü çîííûõ ñî- ñòîÿíèé. 540 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà Èññëåäîâàíèå èçëó÷åíèÿ êðèñòàëëîâ èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ â âèäèìîé îáëàñòè ñïåêòðà èìååò äâå âàæíûå öåëè. Ïåðâàÿ (òðèâèàëüíàÿ) ñâîäèòñÿ ê íå- îáõîäèìîñòè èäåíòèôèöèðîâàòü èçëó÷åíèå ïðèìå- ñåé, ÷òîáû êîíòðîëèðîâàòü èõ ïðèñóòñòâèå è âëèÿ- íèå íà ïðîöåññ çàñåëåíèÿ ñîáñòâåííûõ èçëó÷àþùèõ ñîñòîÿíèé êðèñòàëëà. Âòîðàÿ — ýòî ïîèñê âîçìîæ- íûõ îòíîñèòåëüíî ñòàáèëüíûõ ñîáñòâåííûõ âîçáóæ- äåííûõ ñîñòîÿíèé, êîòîðûå ëåæàò â áîëåå âûñîêî- ýíåðãåòè÷íîé îáëàñòè è ìîãóò èçëó÷àòü â ñîîòâåòñòâèè ñ ïåðåõîäàìè ìåæäó âîçáóæäåííûìè ñîñòîÿíèÿìè. Òàêîå èññëåäîâàíèå ìîãëî áû äàòü íå- ïîñðåäñòâåííóþ èíôîðìàöèþ î ïðîöåññàõ ðåëàêñà- öèè â îáëàñòè âîçáóæäåíèé áîëåå âûñîêèõ ýíåðãèé. Ïîëîñû èçëó÷åíèÿ íèæàéøåãî (n = 1) ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà (FE) Ã(3/2) â êñåíîíå ñ ýíåðãèåé EFE = = 8,36 ý è êâàçèìîëåêóëÿðíîé ïîëîñû (M) Õå2* EM  7,2 ý ïîäðîáíî èññëåäîâàíû âî ìíîãèõ ðàáî- òàõ [1–3]. Äèàïàçîí ñîñòîÿíèé, ñîîòâåòñòâóþùèé áîëåå âûñîêîýíåðãåòè÷íûì âîçáóæäåíèÿì, ïðèíÿòî ñ÷èòàòü îáëàñòüþ áûñòðûõ áåçûçëó÷àòåëüíûõ ïðî- öåññîâ ðåëàêñàöèè, ïîñêîëüêó íèêàêîãî èçëó÷åíèÿ â ÂÓÔ îáëàñòè ñïåêòðà èç ñîñòîÿíèé âûøå n = 1 Ã(3/2) íå íàáëþäàëîñü. Ýòî ïðåäïîëîæåíèå êàçà- ëîñü îñîáåííî ñïðàâåäëèâûì äëÿ êñåíîíà, êîòîðûé â ñðàâíåíèè ñ äðóãèìè êðèñòàëëàìè èíåðòíûõ ýëå- ìåíòîâ èìååò áîëüøóþ øèðèíó  ýêñèòîííûõ çîí n = 1,2,3,… ( 1 ýÂ), ïåðåêðûâàþùèõñÿ ìåæäó ñî- áîé, à òàêæå ñ ñîñòîÿíèÿìè ñâîáîäíûõ ýëåêòðîí- íî-äûðî÷íûõ ïàð âïëîòü äî ñåðåäèíû çîíû ïðîâî- äèìîñòè (â Õå Eg = 9,30 ý [13]). Òåì íå ìåíåå óæå ïðè ïåðâûõ èññëåäîâàíèÿõ ëþ- ìèíåñöåíöèè êðèñòàëëîâ êñåíîíà â âèäèìîì äèàïà- çîíå îáíàðóæåíû äâå ïîëîñû ñîáñòâåííîãî èçëó÷å- íèÿ c ìàêñèìóìàìè Emax âáëèçè 4,0 è 2,0 ý è ñ ïîëóøèðèíàìè   1,3 è 0,08 ý ñîîòâåòñòâåííî [14–16]. Áûëî âûñêàçàíî ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî â çîíå ïðîâîäèìîñòè âûøå Eg, â îáëàñòè ïåðåêðûòèÿ çîííûõ ñîñòîÿíèé, ñóùåñòâóþò äîñòàòî÷íî äîëãî- æèâóùèå èçëó÷àòåëüíûå öåíòðû. Ïðè ñèíõðîòðîí- íîì ôîòîâîçáóæäåíèè áîëåå ñîâåðøåííûõ êðèñòàë- ëîâ êñåíîíà áûëè îáíàðóæåíû ïîëîñû ñ Emax = = 4,29; 4,44 è 2,16 ý è  = 0,25; 0,09 è 0,3 ýÂ, òàêæå îòíåñåííûå ê ñîáñòâåííîìó èçëó÷åíèþ êðèñòàëëè÷å- ñêîãî êñåíîíà [17].  êðèñòàëëàõ êñåíîíà, âûðà- ùåííûõ ìåòîäîì êîíäåíñàöèè ãàçà èç ýëåêòðè÷åñêî- ãî ðàçðÿäà, èññëåäîâàíà ïîëîñà ëþìèíåñöåíöèè ñ Emax  2,15 ýÂ,  = 0,27 ý [13,14].  íàñòîÿùåå âðåìÿ âûñêàçàíû ïðåäïîëîæåíèÿ î ïðèðîäå ÷àñòè óïîìÿíóòûõ âûøå ïîëîñ èçëó÷åíèÿ. Ïîëîñà ñ Emax  4,0 ý â ðàáîòàõ [14,15] îòíåñåíà ê èçëó÷àòåëüíîìó ïåðåõîäó èç âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ ìîëåêóëÿðíûõ ñîñòîÿíèé Õå2** íà äèññîöèàòèâíûå òåðìû 1,3u, 13,  g  , ñâÿçàííûå ñ íèæàéøèìè âîç- áóæäåííûì ñîñòîÿíèÿìè Õå* 6s[3/2]1,2 . Ïîëîñû ñ Emax = 4,29; 4,44 è 2,16 ý â ðàáîòå [17] ïåðâîíà- ÷àëüíî èäåíòèôèöèðîâàëèñü êàê ðåêîìáèíàöèîííîå èçëó÷åíèå, ò.å. èçáûòî÷íàÿ ýíåðãèÿ, âûäåëÿþùàÿñÿ ïðè ðåêîìáèíàöèè ëîêàëèçîâàííûõ äûðîê è ýëåê- òðîíîâ ïðè ïåðåõîäå â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå êðèñòàë- ëà. Îäíàêî âïîñëåäñòâèè áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ïîëîñà ñ Emax  2,15 ý ñâÿçàíà ñ èçëó÷åíèåì âîçáóæäåí- íûõ ëîêàëèçîâàííûõ èîííûõ öåíòðîâ Xe2 +* è îáó- ñëîâëåíà èçëó÷àòåëüíûì ïåðåõîäîì èç âîçáóæäåí- íîãî èîííîãî ñîñòîÿíèÿ Xe2 +* 2(1/2)g (ãëóáèíà ïîòåíöèàëà â ãàçîâîé ôàçå De = 0,03 ýÂ) â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå Xe2 + 1(1/2)u.  çàâèñèìîñòè îò ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà ýòîé ïîëîñû èç- ìåíÿåòñÿ â ïðåäåëàõ 0,07 ýÂ. Òàêèì îáðàçîì, ðàñ- õîæäåíèå Emax = 0,01 ý â [17] è [12] íå ÿâëÿåòñÿ ïðèíöèïèàëüíî âàæíûì äëÿ åå èäåíòèôèêàöèè. Ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû êðèñòàëëà âûøå 30 Ê ïðè- âîäèëî ê äåçàêòèâàöèè öåíòðîâ Xe2 + çà ñ÷åò ðå- êîìáèíàöèîííûõ ïðîöåññîâ ñ ýëåêòðîíàìè, âûñâî- áîæäàþùèìèñÿ èç êðèñòàëëè÷åñêèõ ëîâóøåê [12]. Íàèáîëüøàÿ òðóäíîñòü âîçíèêëà ïðè èíòåðïðåòà- öèè ïîëîñû ñ Emax = 2 ý (ïîëîñà À). Ïåðâîíà÷àëü- íî íà îñíîâàíèè åå âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê íà- ëè÷èþ ïðèìåñåé â êðèñòàëëå è ñîâåðøåíñòâó ñòðóêòóðû ðåøåòêè ïîëîñà À êñåíîíà áûëà îòíåñåíà ê ïåðåõîäó èç ñâîáîäíîãî ýêñèòîííîãî ñîñòîÿíèÿ Õ-òèïà n = 1, ðàñïîëîæåííîãî âáëèçè 11 ýÂ, â ýêñè- òîííîå ñîñòîÿíèå Ã-òèïà n = 1 âáëèçè 9 ý â òî÷êå Õ çîíû Áðèëëþýíà [14,15]. Ïîëîñó À íàáëþäàëè è ïðè ôîòîâîçáóæäåíèè êñåíîíà ñèíõðîòðîííûì èçëó÷åíèåì â ðàáîòàõ [17,18], íî íèêàêîãî îáúÿñíåíèÿ èëè àëüòåðíàòèâ- íîé èíòåðïðåòàöèè åå ïðîèñõîæäåíèÿ àâòîðû íå ïðèâåëè. Îòìåòèì, ÷òî ïðè ñèíõðîòðîííîì âîçáóæ- äåíèè èíòåíñèâíîñòü ýòîé ïîëîñû áûëà íåâåëèêà, è îíà ñëàáî âûäåëÿëàñü íà ôîíå ñîñåäíåé áîëåå øèðî- êîé ïîëîñû ñ Emax = 2,16 ýÂ, à ïðè ëàçåðíîì ôîòî- âîçáóæäåíèè çàìîðîæåííûõ èîííûõ öåíòðîâ Xe2 + ïîëîñà À âîîáùå íå íàáëþäàëàñü [11,12]. Ñ öåëüþ âûÿñíåíèÿ ïðîèñõîæäåíèÿ ïîëîñû À áûëè ïðåäïðèíÿòû ïåðâûå ïîïûòêè èçìåðåíèÿ ñïåêòðà âîçáóæäåíèÿ, ïðîâåäåííûå ñ ïîìîùüþ ñèí- õðîòðîííîãî èñòî÷íèêà ÂÓÔ èçëó÷åíèÿ [16]. Îäíà- êî íåäîñòàòî÷íî õîðîøåå ñïåêòðàëüíîå ðàçðåøåíèå è ñóùåñòâåííîå ïåðåêðûòèå ýòîé ïîëîñû ñ ñîñåäíè- ìè íå ïîçâîëèëè ñäåëàòü îäíîçíà÷íûå âûâîäû î åå ïðîèñõîæäåíèè. Ñïåêòð ôîòîâîçáóæäåíèÿ ïîëîñû êñåíîíà ñ Emax = 2 ý ïðè áîëåå õîðîøåì ñïåêòðàëü- íîì ðàçðåøåíèè ïîëó÷åí â ðàáîòå [18]. Êðîìå âûñî- êîýíåðãåòè÷íîé ÷àñòè âûøå äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè Eg, â ñïåêòðå îáíàðóæåíà òàêæå ñóùåñòâåííàÿ ñî- ñòàâëÿþùàÿ â îáëàñòè ýêñèòîíîâ n = 1 Ã(3/2), ò.å. íà 1 ý íèæå Eg. Íàëè÷èå ýòîãî ó÷àñòêà âûçâàëî ñî- Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 541 ìíåíèå â êîððåêòíîñòè ïåðâîíà÷àëüíîãî îòíåñåíèÿ ïîëîñû À (Emax = 2,0 ýÂ) ê ïåðåõîäó èç âûñîêîýíåð- ãåòè÷íûõ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ ñ ýíåðãèåé  11 ýÂ. Òàêèì îáðàçîì, èìåþùèõñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ ñâåäåíèé ÿâíî íåäîñòàòî÷íî äëÿ âûÿñíåíèÿ ïðîèñ- õîæäåíèÿ èçëó÷åíèÿ ñ Emax = 2,0 ýÂ. Ìû ðåøèëè ïðèìåíèòü êîìïëåêñíûé ïîäõîä è ïðåäïðèíÿòü ðÿä äîïîëíèòåëüíûõ ðàçíîñòîðîííèõ è ñèñòåìàòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé, êîòîðûå ïîìîãëè áû óñòàíîâèòü ïðè- ðîäó ïîëîñû À â èçëó÷åíèè êñåíîíà. Ïðåæäå âñåãî ñëåäîâàëî èñêëþ÷èòü ïðîñòåéøåå ïðåäïîëîæåíèå, ëîãè÷åñêè âûòåêàþùåå èç ôàêòà åå âîçáóæäåíèÿ íè- æàéøèìè ýêñèòîíàìè, — ýòî çàõâàò ýêñèòîíà ïðè- ìåñüþ è èçëó÷åíèå èç íèæåðàñïîëîæåííîãî ïðèìåñ- íîãî ñîñòîÿíèÿ. Èñõîäíûé ãàç êñåíîíà ñ ýòîé öåëüþ áûë äîïîëíèòåëüíî î÷èùåí. Äàëåå áûë ïîñòàâëåí âîïðîñ, ïðèíàäëåæèò ëè ïîëîñà À ê èçëó÷åíèþ èç ïîâåðõíîñòíûõ èëè îáúåìíûõ ñîñòîÿíèé, à òàêæå ÿâëÿþòñÿ ëè èçëó÷àþùèå ñîñòîÿíèÿ ñâîáîäíûìè èëè ëîêàëüíûìè âîçáóæäåíèÿìè. Ðåøàþùåå çíà÷å- íèå ïðè ðåøåíèè ýòîé ïðîáëåìû èìåëà çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ îò êà÷åñòâà êðèñòàëëè÷å- ñêîé ñòðóêòóðû, äîçû îáëó÷åíèÿ è òåìïåðàòóðû êðèñòàëëà. Òàêæå áûëî ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå èç- ëó÷åíèÿ ïðèìåñè Õå â ìàòðèöå äðóãîãî èíåðòíîãî ãàçà, ïîñêîëüêó èíòåíñèâíîñòü ñâîáîäíûõ ýêñèòî- íîâ ÷ðåçâû÷àéíî ÷óâñòâèòåëüíà ê ââåäåíèþ ïðèìå- ñè. Ñëåäóþùèì âàæíûì ìîìåíòîì ÿâëÿåòñÿ âîïðîñ î ñâÿçè èçëó÷àþùåãî ñîñòîÿíèÿ ñ çàðÿäîâûìè èëè íåéòðàëüíûìè ñîñòîÿíèÿìè. Ïîýòîìó â äàííîé ðà- áîòå ïðîâåäåí ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ïîâåäåíèÿ ïî- ëîñû èçëó÷åíèÿ ñ Emax = 2,0 ý è ëþìèíåñöåíöèè àâòîëîêàëèçîâàííûõ äûðîê Xe2 +* (Emax = 2,15 ýÂ) â çàâèñèìîñòè îò ïåðå÷èñëåííûõ âûøå ïàðàìåòðîâ. Êðîìå òîãî, íàìè âïåðâûå ïîëó÷åíû ñïåêòðû çàòó- õàíèÿ ëþìèíåñöåíöèè ïîëîñû À ñî âðåìåíåì äëÿ òðåõ ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íûõ ýíåðãèé âîçáóæäàþ- ùåãî èìïóëüñà.  ñî÷åòàíèè ñ àíàëèçîì ïîëó÷åííûõ ðàíåå ñïåêòðîâ ôîòîâîçáóæäåíèÿ ýòè èññëåäîâàíèÿ ïîçâîëèëè îòíåñòè èçëó÷åíèå ñ Emax = 2,0 ý ê ñîá- ñòâåííîìó îáúåìíîìó íåéòðàëüíîìó ëîêàëèçîâàí- íîìó ñîñòîÿíèþ ìîëåêóëÿðíîãî òèïà, ôîðìèðó- þùåìóñÿ âíóòðè íèæàéøåé çîíû ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëà êñåíîíà. 2. Ìåòîäèêà ýêñïåðèìåíòà Ëþìèíåñöåíöèÿ ÷èñòûõ êðèñòàëëîâ Õå, à òàêæå êðèñòàëëîâ Ar ñ ïðèìåñüþ êñåíîíà èññëåäîâàíà ïðè âîçáóæäåíèè îáðàçöîâ ìîíîõðîìàòè÷åñêèìè ýëåê- òðîíàìè ñ ýíåðãèåé Åe  2 êýÂ. Ïëîòíîñòü òîêà j ñî- ñòàâëÿëà 0,04 ìÀ/ñì2. Íàïðàâëåíèå ïîòîêà ýëåê- òðîíîâ ñîâïàäàëî ñ íîðìàëüþ ê ïîâåðõíîñòè îáðàçöà. Èñõîäíûé íîìèíàëüíî ÷èñòûé ãàçîîáðàçíûé êñå- íîí ñîäåðæàë îñòàòî÷íûå ïðèìåñè ñ êîíöåíòðàöèåé Ci  10 –3% â ñîîòâåòñòâèè ñ ïàñïîðòíûìè äàííûìè. Ïîñëå ïðåäâàðèòåëüíîé î÷èñòêè â ñïåöèàëüíîé óñ- òàíîâêå ñ èñïîëüçîâàíèåì æèäêîãî ëèòèÿ ïðè Ò = = 200 °Ñ ÷èñòîòà èñõîäíîãî ãàçà óëó÷øèëàñü áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê âåëè÷èíû è ñîñòàâëÿëà Ci < 10 –4%. Äëÿ ýêñïåðèìåíòîâ èñïîëüçîâàëè êàê íîìèíàëüíî ÷èñòûé ãàç êñåíîíà ñ êîíöåíòðàöèåé ïðèìåñè Ci   10–3%, òàê è äîïîëíèòåëüíî î÷èùåííûé Õå. Äëÿ âûðàùèâàíèÿ è îïòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ êðèñòàë- ëîâ èñïîëüçîâàí ïðîòî÷íûé ãåëèåâûé êðèîñòàò ñ ðå- ãóëèðóåìîé òåìïåðàòóðîé ïîäëîæêè â äèàïàçîíå îò 2,5 äî 78 Ê. Êðèñòàëëû âûðàùèâàëè ìåòîäîì íàïû- ëåíèÿ èç ãàçîâîé ôàçû ïðè òåìïåðàòóðàõ êîíäåí- ñàöèè Òñ = 5, 35 èëè 80 Ê, à çàòåì ìåäëåííî îõëàæ- äàëè äî áîëåå íèçêèõ òåìïåðàòóð. Ïîëó÷åííûå ïîëèêðèñòàëëû èìåëè òîëùèíó  1 ìêì è îïòè÷åñêè áûëè ñîâåðøåííî ïðîçðà÷íû. Êðèñòàëëû íàèëó÷- øåãî êà÷åñòâà ïîëó÷àëèñü ïðè êîíäåíñàöèè ïðåäâà- ðèòåëüíî î÷èùåííîãî ãàçà íà ïîäëîæêó ïðè Ò = = 80 Ê. Êà÷åñòâî êðèñòàëëà êîíòðîëèðîâàëè ïî èí- òåíñèâíîñòè è ôîðìå ïîëîñû ëþìèíåñöåíöèè ñâî- áîäíîãî ýêñèòîíà Ã(3/2). Êðèñòàëëû àðãîíà ñ ïðè- ìåñüþ êñåíîíà ïðè êîíöåíòðàöèè ÑÕå = 1% è 10% âûðàùèâàëè ïðè 30 Ê. Ðàáî÷èé âàêóóì â êðèîñòàòå ïîääåðæèâàëñÿ íà óðîâíå 10–10 áàð. Ðåãèñòðàöèþ èçëó÷åíèÿ ïîä óãëîì 45 îñóùåñòâëÿëè îäíîâðå- ìåííî â âèäèìîé è ÂÓÔ îáëàñòÿõ ñïåêòðà ñ ïîìî- ùüþ ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ ÄÔÑ-24 è ÂÌÐ-2. Ñïåêòðàëüíîå ðàçðåøåíèå ñîñòàâëÿëî 0,015 è 0,05 íì äëÿ âèäèìîé è ÂÓÔ îáëàñòåé ñîîòâåòñòâåííî. Áîëåå ïîäðîáíî ìåòîäèêà ëþìèíåñöåíòíûõ èññëåäîâàíèé îïèñàíà â [19]. Óñëîâèÿ ýêñïåðèìåíòà ïî ôîòîâîçáóæäåíèþ êðè- ñòàëëîâ Õå íà ñèíõðîòðîíå Ñ-60 áûëè ñëåäóþùèìè. Ïîëèêðèñòàëëû Õå âûðàùèâàëè ïðè 65 Ê è ýêñïî- íèðîâàëè ïðè òîé æå òåìïåðàòóðå. Ñïåêòð âîçáóæ- äàþùåãî ÑÈ ñêàíèðîâàëñÿ â äèàïàçîíå îò 25 äî 5 ý ñ ðàçðåøåíèåì 0,5 ýÂ. Âðåìåííîé èíòåðâàë ìåæäó ìàêñèìóìàìè ñâåòîâûõ èìïóëüñîâ ñîñòàâëÿë 49 íñ, à ïîëóøèðèíà èìïóëüñà — 8 íñ. Èññëåäóåìûé ñïåê- òðàëüíûé èíòåðâàë ëþìèíåñöåíöèè âûäåëÿëñÿ ñ ïî- ìîùüþ èíòåðôåðåíöèîííûõ ñâåòîôèëüòðîâ ÈÔ-625 (Emax = 2 ýÂ), ÈÔ-550 (Emax = 2,25 ýÂ) è ÈÔ-500 (Emax = 2,5 ýÂ). Ïðàêòè÷åñêàÿ îáëàñòü ïðîïóñêàíèÿ ñâåòîôèëüòðîâ ñîñòàâëÿëà 0,05 ýÂ. Áîëåå ïîäðîáíîå îïèñàíèå óñòàíîâêè äëÿ îïòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé íà Ñ-60 ïðèâåäåíî â [20]. 542 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà 3. Ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòà 3.1. Ëþìèíåñöåíöèÿ êðèñòàëëîâ Õå  âèäèìîé îáëàñòè ñïåêòðà ëþìèíåñöåíöèÿ êðèñ- òàëëè÷åñêîãî êñåíîíà, âûðàùåííîãî èç î÷èùåííîãî ãàçà, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äâå ÷àñòè÷íî ïåðåêðûâàþ- ùèåñÿ ïîëîñû À è  ñ ìàêñèìóìàìè Emax = 2,0 è 2,15 ý è ïîëóøèðèíàìè  = 0,055 è 0,26 ý ñîîò- âåòñòâåííî. Ïîëîñû À è  ðàñïîëîæåíû â íåïî- ñðåäñòâåííîé áëèçîñòè äðóã ê äðóãó, íî áëàãîäàðÿ ðàçëè÷íîé øèðèíå èìåþò õîðîøî ðàçäåëåííûå êîí- òóðû, ÷òî ïîçâîëÿåò âîñïðîèçâåñòè èõ ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå â îáëàñòè ïåðåêðûòèÿ. Ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà ïîëîñû  ñ òî÷íîñòüþ äî 0,01 ý ñîâïà- äàåò ñ ìàêñèìóìîì ïîëîñû èçëó÷åíèÿ èîíîâ Xe2 + â êðèñòàëëè÷åñêîé ìàòðèöå 2 (1/2)g 1 (1/2)u (Emax = 2,147 ýÂ), êîòîðûé áûë ïîëó÷åí â [1] ïðè âîçáóæäåíèè ôîòîíàìè ñ ýíåðãèåé Å  = 3,72 ýÂ. Çà- âèñèìîñòè èíòåíñèâíîñòåé ïîëîñ À è Â, ïîëîæåíèÿ èõ ìàêñèìóìîâ è ïîëóøèðèí îò ñòðóêòóðû êðèñòàë- ëà, êîíöåíòðàöèè ïðèìåñåé, òåìïåðàòóðû è äëè- òåëüíîñòè îáëó÷åíèÿ èìåþò ðàçëè÷íûé õàðàêòåð. ×óâñòâèòåëüíîñòü ñïåêòðà ê êîíöåíòðàöèè ïðèìåñè. Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû ñïåêòðû èçëó÷å- íèÿ êðèñòàëëîâ êñåíîíà ïðè ðàçëè÷íîé ñòåïåíè î÷è- ñòêè èñõîäíîãî ãàçà. Ñïåêòðàëüíûì èíäèêàòîðîì ïðèñóòñòâèÿ ïðèìåñåé ìîæåò ñëóæèòü äîñòàòî÷íî õîðîøî èçâåñòíàÿ ïîëîñà âáëèçè 1,7 ýÂ, ïðèíàäëå- æàùàÿ ýêñèìåðíûì ñîåäèíåíèÿì ÕåÎ* è Õå2Î* â ìàòðèöå Õå (ñì., íàïðèìåð, [21]).  èçëó÷åíèè î÷è- ùåííûõ îáðàçöîâ ïîëîñà âáëèçè 1,7 ý ïîëíîñòüþ îòñóòñòâóåò. Ïîëîñà À íå íàáëþäàëàñü â îáðàçöàõ, âûðàùåííûõ èç íåî÷èùåííîãî ãàçà.  ñïåêòðàõ èçëó÷åíèÿ íàèáîëåå ñîâåðøåííûõ êðèñòàëëîâ èç î÷èùåííîãî êñåíîíà èíòåíñèâíîñòü ïîëîñû À íà- ìíîãî âûøå, ÷åì ïîëîñû Â.  ïðîìåæóòî÷íîì ñëó- ÷àå, ïðè íåäîñòàòî÷íîé î÷èñòêå èñõîäíîãî ãàçà, ïî- ëîñà À èìååò ñëàáóþ èíòåíñèâíîñòü è ïðîÿâëÿåòñÿ â âèäå íåáîëüøîãî ïèêà íà íèçêîýíåðãåòè÷íîì êðàå ïîëîñû Â. Âëèÿíèå äåôåêòíîñòè êðèñòàëëà íà ñïåêòð ëþ- ìèíåñöåíöèè êîíòðîëèðîâàëîñü äâóìÿ ïàðàìåòðà- ìè: òåìïåðàòóðîé âûðàùèâàíèÿ êðèñòàëëà Òñ è äëè- òåëüíîñòüþ åãî îáëó÷åíèÿ ýëåêòðîíàìè ti. Ïåðâûé ïàðàìåòð îïðåäåëÿåò íàðóøåíèÿ ñòðóêòóðû ðåøåò- êè (íàëè÷èå äåôåêòîâ óïàêîâêè), îáðàçóþùèåñÿ ïðè âûðàùèâàíèè êðèñòàëëà. Ïðè ïîíèæåíèè òåì- ïåðàòóðû êîíäåíñàöèè ðàçìåðû ìîíîêðèñòàëëè÷å- ñêèõ çåðåí óìåíüøàþòñÿ, ñóììàðíàÿ ïðîòÿæåííîñòü ãðàíèö çåðåí óâåëè÷èâàåòñÿ. Âòîðîé ïàðàìåòð îïðå- äåëÿåò ãåíåðàöèþ òî÷å÷íûõ ðàäèàöèîííûõ äåôåê- òîâ, êîíöåíòðàöèÿ êîòîðûõ ðàñòåò ñ óâåëè÷åíèåì âðåìåíè îáëó÷åíèÿ. Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû ñïåêòðû êðèñòàëëîâ, âûðàùåííûõ èç î÷èùåííîãî ãàçà ïðè òåìïåðàòóðàõ êîíäåíñàöèè Òñ = 35 è 80 Ê. Ñîîòíî- øåíèå èíòåíñèâíîñòåé ïîëîñ À è  (IA/IB) óâåëè- ÷èâàåòñÿ c ðîñòîì òåìïåðàòóðû êîíäåíñàöèè ïðè- áëèçèòåëüíî â 2 ðàçà.  ñïåêòðàõ ëþìèíåñöåíöèè êðèñòàëëîâ, âûðàùåííûõ ïðè òåìïåðàòóðàõ Tñ < < 30 Ê, ïîëîñà À ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóåò; èíòåí- ñèâíîñòü ïîëîñû  òàêæå óìåíüøàåòñÿ, íî îíà âñå æå íàáëþäàåòñÿ. Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ñäåëàòü âû- âîä, ÷òî ïîëîñà À áîëåå ÷óâñòâèòåëüíà ê ðàçìåðàì ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèõ çåðåí, ÷åì ïîëîñà Â. Íà ðèñ. 3,à ïîêàçàíî èçìåíåíèå ñïåêòðà èçëó÷å- íèÿ ïîëîñ À è  ïðè óâåëè÷åíèè âðåìåíè îáëó÷åíèÿ ti è, ñîîòâåòñòâåííî, óâåëè÷åíèè êîíöåíòðàöèè ðà- Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 543 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 E, ý I, ïð îè çâ .å ä . 6 5 4 3 2 1 0 Xe2O * A B 1 2 3 Ðèñ. 1. Ñïåêòðû ëþìèíåñöåíöèè Õå â çàâèñèìîñòè îò êîíöåíòðàöèè ïðèìåñåé â èñõîäíîì ãàçå: 1 — íåî÷èùåí- íûé Õå (Ñi  10 –3 àò. % ), 2 — î÷èùåííûé Õå (Ñi < < 10–4 àò. %) è 3 — ñìåñü ýòèõ ãàçîâ â ïðîïîðöèè 1:100. Ò = 5 Ê. Ñïåêòðû íîðìèðîâàíû â ìàêñèìóìå èí- òåíñèâíîñòè ïîëîñû Â. 0 2 4 6 A B TÑ=80 K TÑ=35 K 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 E, ý I, ïð îè çâ .å ä . Ðèñ. 2. Ñïåêòðû èçëó÷åíèÿ îáðàçöîâ, âûðàùåííûõ èç î÷èùåííîãî êñåíîíà ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ êîí- äåíñàöèè. Ñïåêòðû ïðåäñòàâëåíû êàê ñóïåðïîçèöèÿ êîì- ïîíåíò À è Â. äèàöèîííûõ äåôåêòîâ. Äîçû îáëó÷åíèÿ Ne(t) ïðè- áëèçèòåëüíî ñîîòâåòñòâóþò Ne(t1) = 4 10 8, Ne(t2) = = 2 109, Ne(t3) = 4 10 9, Ne(t4) = 8 10 9 ýëåêòðîíîâ ñ ýíåðãèåé Ee = 2 êýÂ. Èíòåíñèâíîñòü ïîëîñ À è  óâåëè÷èâàåòñÿ ñî âðåìåíåì ti. Èíòåíñèâíîñòü ñïåê- òðà èçëó÷åíèÿ ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà èçìåíÿåòñÿ â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè (ðèñ. 3,á). Íà íà- ÷àëüíîé ñòàäèè îáëó÷åíèÿ IFE áûñòðî óìåíüøàåòñÿ è ïðèíèìàåò íàèìåíüøåå çíà÷åíèå ïðè ti > 200 ìèí. Õîä äîçîâûõ çàâèñèìîñòåé èíòåíñèâíîñòåé ïîëîñ IFE, IÀ è IB ïîêàçàí íà âñòàâêå ðèñ. 3,á. Òåìïåðàòóðíûå èçìåíåíèÿ ñïåêòðà îáúåäèíåí- íîãî êîíòóðà ïîëîñ À è  èìåþò äîñòàòî÷íî ñëîæíóþ êîíôèãóðàöèþ. Äëÿ òîãî ÷òîáû îïðåäå- ëèòü ïîâåäåíèå êàæäîé ïîëîñû, áûëî ïðîâåäåíî èõ ñïåêòðàëüíîå ðàçäåëåíèå ñ èñïîëüçîâàíèåì â êà÷å- ñòâå ðåïåðà ôîðìû ïîëîñû â òàêèõ ñïåêòðàõ, ãäå âëèÿíèå áëèçëåæàùèõ ïîëîñ ìèíèìàëüíî. Ôîðìà ïîëîñû À âûäåëåíà èç ñïåêòðà íàèáîëåå ñîâåð- øåííîãî êðèñòàëëà ñ ìèíèìàëüíûì êîëè÷åñòâîì ïðèìåñåé, à ôîðìà ïîëîñû  — èç ñïåêòðà êðèñòàë- ëà ñ íåáîëüøîé êîíöåíòðàöèåé ïðèìåñè, ñîîòâåòñò- âóþùåãî êðèâîé 3 íà ðèñ. 1. Ðåçóëüòàò âûäåëåíèÿ ïîëîñû À ïðèâåäåí íà ðèñ. 4. Äëÿ íàãëÿäíîñòè èç- ìåíåíèÿ ôîðìû ïîëîñû ñïåêòðû íîðìèðîâàíû â òî÷êå ìàêñèìóìà. Ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà ïîëîñû À ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿåòñÿ âî âñåì èññëåäîâàííîì òåìïåðàòóðíîì èíòåðâàëå, à ïîëóøèðèíà óìåíüøà- åòñÿ ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû îò A = 0,079 ý ïðè Ò = 66 Ê äî A = 0,052 ý ïðè Ò = 5 Ê. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè èíòåíñèâíîñòåé ïî- ëîñ À,  è ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà ïðèâåäåíû íà ðèñ. 5. Ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû îò 66 äî 5 Ê èíòåíñèâ- íîñòü IA(T) óâåëè÷èâàåòñÿ ïî÷òè âäâîå.  èíòåðâàëå îò 20 äî 50 Ê çàâèñèìîñòü IA(T) áîëåå ïîëîãàÿ, ÷åì ïðè íèçêèõ è âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ïðè Ò  40 Ê â çàâèñèìîñòè IÂ(T) íàáëþäàåòñÿ ìàêñèìóì (çàìå- òèì, ÷òî ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå â ñïåêòðå òåðìîëþ- ìèíåñöåíöèè îáíàðóæåí ìàêñèìóì [22]).  áîëü- 544 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 0 5 10 15 4 3 2 1 a Å, ý t t t t A B 8,15 8,20 8,25 8,30 8,35 0 5 10 15 3 2 1 100 200 3000 1 2 3 B FE A I/ I 0 t, ìèí á t t t Å, ý I , ï ðî èç â. . åä . I , ï ðî èç â. . åä . Ðèñ. 3. Èçìåíåíèÿ ñïåêòðà ëþìèíåñöåíöèè êðèñòàëëè÷å- ñêîãî Õå â çàâèñèìîñòè îò äîçû îáëó÷åíèÿ ýëåêòðîíàìè. Òñ = 80 Ê, Ò = 5 Ê, Ie = 13 ìêÀ, t1 < t2 < t3 < t4. à — âèäèìàÿ îáëàñòü, á — ÂÓÔ îáëàñòü, ñïåêòð ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà Ã(3/2). Íà âñòàâêå — èíòåíñèâíîñòè ïîëîñ IÀ, I è IFE, íîðìèðîâàííûå â íà÷àëüíîé òî÷êå èçìåðåíèé t1. Ñïåêòðû À,  è FE ðåãèñòðèðîâàëèñü îäíîâðåìåííî. 10 5 0 Å, ý I, ïð îè çâ . åä . 1,8 1,9 2,0 2,1 66 K 5 K 40 K Ðèñ. 4. Ôîðìà ïîëîñû À ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ, èíòåíñèâíîñòè íîðìèðîâàíû â òî÷êå ìàêñèìóìà. IA IFE IB 0 10 20 30 40 50 60 T, K I( T) /I (T =6 6 K ) 1 2 Ðèñ. 5. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòåé ïî- ëîñ èçëó÷åíèÿ êñåíîíà. Íîðìèðîâêà â íà÷àëüíîé òî÷êå ïðè 66 Ê. øåé ÷àñòè òåìïåðàòóðíîãî èíòåðâàëà — âïëîòü äî 60 Ê — â ïîâåäåíèè ïîëîñû À è ñâîáîäíîãî ýêñèòî- íà íàáëþäàåòñÿ ïðàêòè÷åñêè àíòèêîððåëÿöèÿ, â òî âðåìÿ êàê çàâèñèìîñòü ïîëîñû  èìååò ñëàáî âûðà- æåííûé ïðîìåæóòî÷íûé õàðàêòåð. Ôîðìà ïîëîñû À äîñòàòî÷íî õîðîøî îïèñûâàåòñÿ ñóïåðïîçèöèåé òðåõ áîëåå óçêèõ ãàóññîâñêèõ êîìïî- íåíò À1, À2 è À3 ñ Åmax = 1,97; 2,0 è 2,05 ý (ñì. ðèñ. 6). Íàèáîëåå âûñîêîýíåðãåòè÷íàÿ ñëàáàÿ êîì- ïîíåíòà À3 ÿâíî ïðîÿâëÿåòñÿ òîëüêî ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû îòìå- ÷àåòñÿ óìåíüøåíèå îòíîñèòåëüíîé èíòåíñèâíîñòè ïîëîñ I(A1)/I(À2), à òàêæå óøèðåíèå îáåèõ ïîëîñ. Ïàðàìåòðû ïîëîñ À1 è À2 â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðà- òóðû ïðèâåäåíû â òàáëèöå. Òàáëèöà Ñòðóêòóðà ïîëîñû À è èçìåíåíèå ïàðàìåòðîâ åå êîì- ïîíåíò â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû êðèñòàëëà Ò, Ê À 1 À 2 I A I A ( ) ( ) 1 2E max , ý , ý E max , ý , ý 5 1,971 0,058 2,0 0,033 0,58 40 1,963 0,068 2,0 0,049 0,35 66 1,957 0,122 2,0 0,054 0,36 Ýòè äàííûå ñîãëàñóþòñÿ ñ èíôîðìàöèåé î íàëè÷èè äâóõ ïîëîñ ñ ìàêñèìóìàìè Åmax = 1,98 è 2,0 ý è ïîëóøèðèíàìè  = 0,08 è 0,05 ýÂ, ïðèâåäåííîé â ðàáîòå [18]. 3.2. Ëþìèíåñöåíöèÿ êðèñòàëëîâ Ar ñ ïðèìåñüþ Õå Ñïåêòð ëþìèíåñöåíöèè ïðèìåñíîãî èçëó÷åíèÿ Õå â ìàòðèöå Ar ïðè êîíöåíòðàöèÿõ ÑÕå = 1 è 10% ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 7. Çäåñü æå ïðèâåäåí ñïåêòð èç- ëó÷åíèÿ ïîëîñ À è  â ÷èñòîì Õå ïðè äîñòàòî÷íî äëèòåëüíîì îáëó÷åíèè. Àíàëèç ñïåêòðîâ íà ðèñ. 7 äàåò îñíîâàíèÿ ñ÷èòàòü, ÷òî ïðè äîñòàòî÷íî âûñîêèõ êîíöåíòðàöèÿõ (ÑÕå  10%) ñóïåðïîçèöèÿ ïîëîñ À è  ñîñòàâëÿåò îñíîâíóþ ÷àñòü ïðèìåñíîãî ñïåêòðà èçëó÷åíèÿ. 3.3. Ñïåêòðû âîçáóæäåíèÿ è êðèâûå çàòóõàíèÿ ëþìèíåñöåíöèè Ñïåêòðû ôîòîâîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À ïðåäñòàâëå- íû íà ðèñ. 8. Íà ðèñ. 8,à ïðèâåäåíû äàííûå äðóãèõ àâòîðîâ, íåîáõîäèìûå äëÿ ñðàâíèòåëüíîãî àíàëèçà. Âåðõíèé ñïåêòð [23] óêàçûâàåò, êàêèå ñîñòîÿíèÿ ïî- ãëîùàþò ñâåò (îáîçíà÷åíèÿ ñâåðõó), à òàêæå îáúÿñ- íÿåò ðÿä ìèíèìóìîâ â ñïåêòðàõ âîçáóæäåíèÿ ýô- ôåêòîì àíòèêîððåëÿöèè, ïîñêîëüêó â îáëàñòè ïèêîâ ðåçîíàíñíîãî ïîãëîùåíèÿ íàáëþäàþòñÿ ìàêñèìóìû îòðàæåíèÿ, çà ñ÷åò ÷åãî ýôôåêòèâíîñòü âîçáóæäå- íèÿ ïàäàåò. Îòìåòèì, ÷òî íåäàâíî ïîëó÷åíû ñïåê- òðû ôîòîâîçáóæäåíèÿ ïîëîñû èçëó÷åíèÿ Ì1 Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 545 0 5 10 15 1,85 1,90 1,95 2,00 2,05 2,10 I, ïð îè çâ . åä . 2,05 2,10 2,15 2,20 2,25 2,30 3A 2A 1A Ëþìèíåñöåíöèÿ Ïîãëîùåíèå Ðèñ. 6. Ïðåäñòàâëåíèå ôîðìû ïîëîñû À êàê ñóïåðïîçè- öèè òðåõ îòäåëüíûõ ïîëîñ ãàóññîâîé ôîðìû (âåðõíÿÿ øêàëà ýíåðãèé). Ñïåêòð íåñòàöèîíàðíîãî ïîãëîùåíèÿ ãàçîîáðàçíîãî êñåíîíà èç ñîñòîÿíèé Õå2* (1)0u /6s3P2; (1)1u/6s 3P2 è (1)0u /6s3P1 â ñîñòîÿíèÿ (9)1g , (10)1g , (11)1g , (4)2g è (7)0g  [34] äëÿ óäîáñòâà ñðàâíåíèÿ ñìå- ùåí â îáëàñòü ìåíüøèõ ýíåðãèé íà 0,215 ý (íèæíÿÿ øêàëà ýíåðãèé). A B 1 2 3 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 20 15 10 5 0 I, ïð îè çâ .å ä. EXe/Ar , ý EXe , ý 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Ðèñ. 7. Ñïåêòð ëþìèíåñöåíöèè Õå â Ar, ÑÕå = 1% (1) è ÑÕå = 10% (3). Ñåðèÿ óçêèõ ïîëîñ â îáëàñòè 2,2–2,3 ý — ëþìèíåñöåíöèÿ ÕåÎ* îò îñòàòî÷íîé ïðèìåñè êèñëî- ðîäà â àðãîíå. Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðèâåäåí ñïåêòð ïîëîñ À è Â, íàáëþäàåìûé â ÷èñòîì êñåíîíå (âåðõíÿÿ øêàëà ýíåðãèé), ñî ñäâèãîì â îáëàñòü áîëüøèõ ýíåðãèé íà 0,05 ý (2). (7,05 ýÂ) íèæàéøåãî ýêñèòîíà Xe2 +*, ëîêàëèçîâàí- íîãî íà äåôåêòå, è ïîëîñû Ì3 (7,6 ýÂ) ïðè òåìïåðà- òóðå 60 Ê, êîãäà ïîëîñà Ì3 äîìèíèðóåò â ñïåêòðå êâàçèìîëåêóëÿðíîãî èçëó÷åíèÿ [24]. Ïîñëåäíèì íà ðèñ. 8,à ïðèâåäåí ñïåêòð äâóõôîòîííîãî âîçáóæ- äåíèÿ ïîëîñû Ì, ãäå ïðîÿâèëèñü çàïðåùåííûå â îä- íîôîòîííîì ðåæèìå ïåðåõîäû [25]. Íà ðèñ. 8,á ïðèâåäåí ïîëíûé ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À, ïî- ëó÷åííûé íàìè íà ñèíõðîòðîíå Ñ-60 ïðè Ò = 60 Ê, è ñïåêòð ôîòîâîçáóæäåíèÿ ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà [18].  îáëàñòè íèæå äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè Eg íà- áëþäàåòñÿ ÿâíîå ñõîäñòâî ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À è êâàçèìîëåêóëÿðíîé ïîëîñû Ì. Ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À [18] ïðè Å1 = 8,9 ý   Eex(n = 2) èìååò îñîáåííîñòü (îáîçíà÷åíà íà ðè- ñóíêå öèôðîé 1), êîòîðàÿ ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàåò ñ ïîâåäåíèåì â ýòîé îáëàñòè âûñîêîòåìïåðàòóðíîé êîìïîíåíòû Ì3, ðàíåå ïðèïèñàííîé ê èçëó÷åíèþ èç òðåõàòîìíûõ êâàçèìîëåêóëÿðíûõ êîìïëåêñîâ [26].  îáëàñòè ðåçîíàíñà ýêñèòîíà Ã(3/2) n = 1 ñïåêòð [18] áîëüøå íàïîìèíàåò âîçáóæäåíèå îáû÷íîé (ñóììàðíîé Ì1 + Ì2) ïîëîñû Ì àâòîëîêàëèçîâàí- íîãî ýêñèòîíà Õå2*. Çàìåòèì, ÷òî â ðàáîòå [18] èç- ìåðåíèÿ ïðîâåäåíû ïðè Ò = 5 Ê, à íà ðèñ. 8,á ñïåêòð ïðèâåäåí ïðè 60 Ê. Îñîáåííîñòü «1» â íàøåì ñïåê- òðå ïðîÿâèëàñü íàìíîãî ñèëüíåå, à ðåçîíàíñ n = 1 — ñëàáåå, è â öåëîì ïîëó÷åííûé íàìè ñïåêòð ïî÷òè ïîëíîñòüþ ñîâïàäàåò ñî ñïåêòðîì âîçáóæäåíèÿ Ì3 ïðè 60 Ê. Âûøå Eg íàáëþäàåòñÿ õîðîøåå ñîâïàäå- íèå ñòðóêòóðû ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À [18] è ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà, çàðåãèñòðèðîâàííîãî â òå÷å- íèå 49 íñ ïîñëå èìïóëüñà âîçáóæäåíèÿ [8], ïðè÷åì îáå çàâèñèìîñòè â îñíîâíîì îòðàæàþò õàðàêòåð ñïåêòðà ïîãëîùåíèÿ. Ñïåêòð À îòëè÷àåòñÿ íàëè÷èåì îñîáåííîñòè «2» (Å2  10,3 ýÂ) â îáëàñòè ïîãëîùå- íèÿ ýêñèòîíîâ, ïîðîæäàåìûõ ýëåêòðîíàìè è äûðêà- ìè, ñîñòîÿíèÿ êîòîðûõ áëèçêè ê êðàéíèì òî÷êàì L è X çîíû Áðèëëþýíà [27]. Íà ñïåêòðå ïîãëîùåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùóþ î÷åíü èíòåíñèâíóþ ïîëîñó ìû îáîçíà÷èëè êàê L,X-ýêñèòîíû. Ýòà æå îñîáåííîñòü íàáëþäàåòñÿ è â ñïåêòðå âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À (ðèñ 8,á). Âûøå 12 ý íàáëþäàåòñÿ íåêîòîðîå ñõîä- ñòâî ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ïîëîñ À è FE. Ñëåäóåò îòìåòèòü îñîáåííîñòü «3» (Å3  13 ýÂ) â ñïåêòðå ïî- ëîñû À, êîòîðàÿ ïî ýíåðãèè ïðèìåðíî ñîîòâåòñòâóåò ìåæçîííîìó ïåðåõîäó X X6 7   .  âûñîêîýíåðãå- òè÷íîé ÷àñòè íàáëþäàåòñÿ çíà÷èòåëüíûé ðîñò èí- òåíñèâíîñòè (ïîðîã â îáëàñòè îêîëî 18 ýÂ), êîòî- ðûé, ó÷èòûâàÿ îñîáåííîñòü Å1 = 8,9 ýÂ, ìîæíî îáúÿñíèòü óâåëè÷åíèåì âåðîÿòíîñòè âîçáóæäåíèÿ äâóõ ýêñèòîíîâ ñ ýíåðãèåé Å1. Èçìåðåíèå âðåìåíè æèçíè ïîëîñû À ïðîâåäåíî íà ñèíõðîòðîíå Ñ-60 ñ ýíåðãèÿìè ôîòîíîâ E  = 9, 13 è 21 ýÂ, êîòîðûå ñîîòâåòñòâóþò îñîáåííîñòÿì «1», «3» è ìàêñèìàëüíîé ýíåðãèè ñïåêòðà íà ðèñ. 8,á. Êðèâûå çàòóõàíèÿ ëþìèíåñöåíöèè âî âðåìåíè ïðè- âåäåíû íà ðèñ. 9. Äâå âåðõíèå êðèâûå ñîîòâåòñòâó- þò âîçáóæäåíèþ ôîòîíàìè ñ ýíåðãèåé E  = 21 ý è E  = 9 ýÂ. Îñîáåííîñòüþ ýòèõ êðèâûõ çàòóõàíèÿ ÿâ- ëÿåòñÿ ñìåùåíèå ñî âðåìåíåì ìàêñèìóìà êðèâîé çà- òóõàíèÿ èçëó÷åíèÿ îòíîñèòåëüíî ìàêñèìóìà âîç- áóæäàþùåãî ôîòîèìïóëüñà, ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ êàñêàäíîãî ïðîöåññà. Ïðîñòåéøàÿ ñõåìà êàñêàäíîãî 546 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà I 8 10 12 14 16 18 20 E  , ý A FE á E E'g 2E 1 2 3 2E 8 9 10 11 12 , ïð îè çâ .å ä . p-ýêñèòîí a A 0 0 L,X-ex Ïîãëîùåíèå 1 2 FE 0 0 1 gE'gE 23 n=1'n=1 2' 3M 1 1g 0 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ I , ïð îè çâ .å ä . A0 E  , ý Ðèñ. 8. Ñïåêòðû êñåíîíà. (à) Êðèâûå ñâåðõó âíèç: ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ [40], â âåðõíåé ÷àñòè îòìå÷åíî ïîëî- æåíèå äíà ýêñèòîííûõ çîí n = 1, 2, 3 Ã(3/2), (1/2) è çîí ïðîâîäèìîñòè Eg, Eg . À — ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ïî- ëîñû À ïðè Ò = 5 Ê [18], êðóãàìè ñ íîìåðàìè îòìå÷åíû ïèêè, íå èìåþùèå àíàëîãîâ íà êðèâîé FE. FE — ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà Ã(3/2), çàðåãèñòðèðî- âàííûé âî âðåìåííîì îêíå äëèòåëüíîñòüþ  = 49 íñ ïðè Ò = 5 Ê [18]. Ì1 — ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû ëîêà- ëèçîâàííûõ íà äåôåêòàõ äâóõöåíòðîâûõ ýêñèòîíîâ Õå2* ñ Emax = 7,15 ýÂ, Ì3 — ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû Emax = 7,6 ýÂ, îáà ñïåêòðà ñíÿòû ïðè Ò = 60 Ê [24]. p-ýêñèòîíû — ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû Ì ïðè Ò = = 158 Ê [25], îñîáåííîñòè ïðèïèñûâàþòñÿ p-ýêñèòîíàì. (á) À — ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À, ïîëó÷åííûé íàìè íà Ñ-60 ïðè Ò = 60 Ê, FE — ñïåêòð âîçáóæäåíèÿ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ [18]. ïðîöåññà èçìåíåíèÿ ÷èñëà ÷àñòèö ñî âðåìåíåì îïè- ñûâàåòñÿ óðàâíåíèÿìè dn t dt I t n t0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) ;   dn t dt n t n tA A A ( ) ( ) ( )   0 0  ,(1) ãäå I0(t) = I t t0 0 ( ) — èìïóëüñ âîçáóæäåíèÿ (ó íàñ t0 = 5 íñ ñîîòâåòñòâóåò ìàêñèìóìó èìïóëüñà âîçáóæäåíèÿ, êðèâàÿ 3 íà ðèñ. 9).  òàêîì ïðîöåñ- ñå ïåðâè÷íûå öåíòðû ñ êîíöåíòðàöèåé n0(t) çà âðåìÿ æèçíè 0 ïåðåõîäÿò â èçëó÷àþùèå öåíòðû ñ êîíöåíòðàöèåé nÀ(t) è âðåìåíåì æèçíè À. Ïðè ýòîì ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî èíòåíñèâíîñòü ïîëîñû À I t n tA A A( ) ( )   1 . Ðåøåíèå ñèñòåìû óðàâíåíèé (1) ïðåäñòàâëåíî íà ðèñ. 9 â âèäå êðèâîé 1 ñ ïàðàìåò- ðàìè 0 = 3 íñ, À = 6 íñ. Áîëüøîé ôîí ïðè ïåðèîäå âîçáóæäåíèÿ 48 íñ (â ìàñøòàáå ðèñóíêà — 15 åä.) îáúÿñíÿåòñÿ íàëè÷èåì äîëãîæèâóùåé êîìïîíåíòû èçëó÷åíèÿ, âðåìÿ êîòîðîé ìîæåò áûòü îöåíåíî êàê  A l  200 íñ. Ðàñõîæäåíèå ðàññ÷èòàííîé êðèâîé è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ òî÷åê íà íà÷àëüíîì ó÷àñòêå îáúÿñíÿåòñÿ áîëüøîé ðåàëüíîé øèðèíîé âîçáóæ- äàþùåãî èìïóëüñà. Ðàñ÷åòíîå ñìåùåíèå ìàêñèìóìà êðèâîé îòíîñèòåëüíî íà÷àëüíîãî èìïóëüñà (t = = 5 íñ) t  4 íñ. Àíàëîãè÷íîå ñìåùåíèå íàáëþäà- ëîñü íà êðèâûõ çàòóõàíèÿ ëþìèíåñöåíöèè ñâîáîä- íîãî ýêñèòîíà ïðè âîçáóæäåíèè åãî ôîòîíàìè ñ ýíåðãèåé E   (Åg + 0,5) ý [9]. Çàäåðæêà îáúÿñíÿ- ëàñü òåì, ÷òî ïðè óâåëè÷åíèè ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ âðåìÿ ðåëàêñàöèè ýëåêòðîíà íà äíî çîíû ïðîâîäèìîñòè â ïðîöåññå îäíîôîíîííîãî ðàñ- ñåÿíèÿ. Ñìåùåíèå ìàêñèìóìà êðèâîé 2 íà ðèñ. 9, ïîëó- ÷åííîé ïðè ýíåðãèè âîçáóæäåíèÿ E  = 13 ýÂ, íå íà- áëþäàåòñÿ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò 0 << 3 íñ (â ðàñ÷åòå èñïîëüçîâàíî 0 = 0,3 íñ), ïðè ýòîì çíà÷åíèå âðåìå- íè æèçíè À = 6 íñ íå èçìåíèëîñü. Êîðîòêîå âðåìÿ çàñåëåíèÿ ïðîÿâëÿåòñÿ â òîì, ÷òî ôîðìà êðèâîé 2 íà íà÷àëüíîì ýòàïå ïðàêòè÷åñêè ïîâòîðÿåò ôîðìó êðè- âîé 3 âîçáóæäàþùåãî èìïóëüñà. Òîò ôàêò, ÷òî ïðè ïîíèæåíèè ýíåðãèè âîçáóæäå- íèÿ äî 9 ý ìàêñèìóì íà êðèâîé çàòóõàíèÿ ñíîâà ñäâèãàåòñÿ, ñâèäåòåëüñòâóåò î ñóùåñòâîâàíèè íåêî- òîðûõ ïðîìåæóòî÷íûõ ïðîöåññîâ çàäåðæêè ïðè âîç- áóæäåíèè â ýêñèòîííîé îáëàñòè Å1. 4. Îáñóæäåíèå 4.1. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà èçëó÷àþùèõ ñîñòîÿíèé Ñ öåëüþ âûÿñíåíèÿ ïðèðîäû ïðîèñõîæäåíèÿ ïî- ëîñû èçëó÷åíèÿ À ñ Åmax = 2 ý ïðîàíàëèçèðóåì ïî- ëó÷åííûå ðåçóëüòàòû, ñðàâíèâàÿ åå çàâèñèìîñòè îò ðàçëè÷íûõ ïàðàìåòðîâ ñ àíàëîãè÷íûìè äëÿ íàäåæ- íî èäåíòèôèöèðîâàííûõ ïîëîñ èçëó÷åíèÿ — ïðè- ìåñíûõ öåíòðîâ XeÎ*, ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ, ìîëå- êóëÿðíûõ âîçáóæäåííûõ öåíòðîâ Xe2* è èîííûõ âîçáóæäåíèé Xe2 +*. Ïðåæäå âñåãî, ðåçêîå âîçðàñòàíèå èíòåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ ïîëîñû À îäíîâðåìåííî ñ òóøåíèåì ïðè- ìåñíîé ïîëîñû XeÎ* ïîñëå äîïîëíèòåëüíîé î÷èñòêè èñõîäíîãî ãàçà êñåíîíà îïðåäåëåííî îïðîâåðãàåò âåðñèþ î ïðèìåñíîì õàðàêòåðå èçëó÷àþùèõ ñî- ñòîÿíèé. Ñðàçó ìîæíî îòâåðãíóòü âåðñèþ î ïîâåðõíîñòíîì õàðàêòåðå À-ñîñòîÿíèé â ñîîòâåòñòâèè ñî ñëåäóþùè- ìè òðåìÿ ôàêòàìè. Âî-ïåðâûõ, ïðè âûðàùèâàíèè ìåëêîãðàíóëèðîâàííûõ îáðàçöîâ, êîãäà ñóììàðíàÿ ïîâåðõíîñòü óâåëè÷èâàåòñÿ, èíòåíñèâíîñòü ïîëîñû À ïàäàåò (ïðè Òñ < 35 Ê) ïðàêòè÷åñêè äî íóëÿ. Âî-âòîðûõ, ñïåêòð ôîòîâîçáóæäåíèÿ èìååò òàê íà- çûâàåìûé èíâåðñíûé õàðàêòåð (àíòèêîððåëÿöèÿ ñî ñïåêòðîì ïîãëîùåíèÿ). Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî îáëàñòè ýíåðãèé ñ ìåíüøèì êîýôôèöèåíòîì ïîãëîùåíèÿ («êðûëüÿ» ðåçîíàíñíîé ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ) ñîîò- âåòñòâóþò áîëüøåé ãëóáèíå ïðîíèêíîâåíèÿ ñâåòà â Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 547 1 I , A ï ðî èç â. åä . 0 10 20 30 40 50 t, íñ 2 3 20 15 10 0 5 Ðèñ. 9. Çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè ïîëîñû À îò âðåìåíè ïîñëå èìïóëüñíîãî âîçáóæäåíèÿ: 1 — ýíåðãèÿ âîçáóæ- äåíèÿ Å  = 21 è 9 ý (ñâåòëûå è òåìíûå òî÷êè ñîîòâåò- ñòâåííî), 2 — Å  = 13 ýÂ, 3 – ôîðìà âîçáóæäàþùåãî ñâåòîâîãî èìïóëüñà. Äëÿ ëó÷øåãî ñîïîñòàâëåíèÿ ýêñïå- ðèìåíòàëüíàÿ êðèâàÿ 2 ñìåùåíà âíèç îòíîñèòåëüíî êðè- âîé 1. Ñïëîøíûå êðèâûå 1 è 2 — ðàñ÷åò â ìîäåëè (1). êðèñòàëë è áîëåå ýôôåêòèâíîìó âîçáóæäåíèþ îáú- åìíûõ ýêñèòîíîâ. Â-òðåòüèõ, íàáëþäàåòñÿ àíàëî- ãè÷íîå äîâîëüíî èíòåíñèâíîå èçëó÷åíèå ïðèìåñíûõ ñîñòîÿíèé Õå â ìàòðèöå Ar, ãäå ïðè êîíöåíòðàöèÿõ ÑÕå = 10% äîëÿ ïîâåðõíîñòíûõ ñîñòîÿíèé àòîìîâ (ìîëåêóë) êñåíîíà ñòàíîâèòñÿ çíà÷èòåëüíî ìåíü- øåé. Òàêèì îáðàçîì, ñëåäóåò èäåíòèôèöèðîâàòü ïî- ëîñó À êàê èçëó÷åíèå îáúåìíûõ ñîáñòâåííûõ ñî- ñòîÿíèé. Îáñóäèì, ìîæåò ëè ïîëîñà À áûòü âûçâàíà ïåðå- õîäîì èç ñîñòîÿíèé ñâîáîäíûõ (çîííûõ) ýêñèòîíîâ áîëåå âûñîêèõ ýíåðãèé â çîíó íèæàéøåãî n = 1 Ã(3/2) äèïîëüíî àêòèâíîãî ýêñèòîíà. Ïîëîñà èçëó- ÷åíèÿ ñ ýíåðãèåé 2 ý äîëæíà ñîîòâåòñòâîâàòü ïåðå- õîäàì èç ýêñèòîííûõ ñîñòîÿíèé, ðàñïîëîæåííûõ ñóùåñòâåííî âûøå äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè Åg = = 9,3 ý (èõ íàçûâàþò ðåçîíàíñíûìè). Ñîãëàñíî îá- ùåé òåîðèè [28], ýêñèòîííûå ñîñòîÿíèÿ â îáëàñòè íåïðåðûâíîãî ñïåêòðà íå ÿâëÿþòñÿ ñâÿçàííûìè â îáû÷íîì ñìûñëå, îíè õàðàêòåðèçóþòñÿ ìíèìîé ýíåðãèåé Å – iÃ, ãäå à îïèñûâàåò âåðîÿòíîñòü ïðî- öåññà ðàñïàäà ýêñèòîíà íà ñâîáîäíûå çàðÿäû, à èõ âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ èìååò âèä âîëíû, àìïëèòóäà êî- òîðîé ðàñõîäèòñÿ íà áåñêîíå÷íîñòè. Îòíîñèòåëüíàÿ ñòàáèëüíîñòü ýòèõ ñîñòîÿíèé ìîæåò îáåñïå÷èâàòüñÿ ðàçíîé ñèììåòðèåé âîëíîâûõ ôóíêöèé ýêñèòîííîãî ýëåêòðîíà (èëè äûðêè) è ñâîáîäíîãî. Ýêñèòîíû ñå- ðèè Ã(1/2) îòëè÷àþòñÿ ñîñòîÿíèåì äûðêè (íèæàé- øàÿ çîíà ïðîâîäèìîñòè ñîîòâåòñòâóåò òðèïëåòíîé äûðêå ñ J = 3/2), à X,L-ýêñèòîíû — èçìåíåíèåì êîíôèãóðàöèè ýëåêòðîííîé çîííîé âîëíîâîé ôóíê- öèè ïðè ïîäõîäå ê êðàþ çîíû. Âçàèìîäåéñòâèå ñ äå- ôåêòàìè ìîæåò ïðèâîäèòü ëèáî ê ëîêàëèçàöèè ýê- ñèòîíà íà äåôåêòå, ëèáî ñòèìóëèðîâàòü ðàñïàä ýêñèòîíà íà ñâîáîäíûå çàðÿäû.  ëþáîì ñëó÷àå îíî ïðèâîäèò ê áûñòðîìó òóøåíèþ ñâîáîäíûõ ýêñèòî- íîâ (òàê æå, êàê ýòî ïðîèñõîäèò ñ ïîëîñîé FE íà ðèñ. 3) è, ñëåäîâàòåëüíî, ðàçãîðàíèþ èçëó÷åíèÿ èç ëîêàëèçîâàííûõ ñîñòîÿíèé. Óâåëè÷åíèå èíòåíñèâ- íîñòè èçëó÷åíèÿ ïîëîñû À ñ ïîâûøåíèåì äîçû îá- ëó÷åíèÿ, ò.å. ñ óâåëè÷åíèåì êîíöåíòðàöèè òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ, ÿâíî ñîîòâåòñòâóåò ëîêàëüíîìó õàðàêòåðó âîçáóæäåíèÿ. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, â ïðèìåñíûõ ñèñ- òåìàõ (ÑÕå  10%) èíòåíñèâíîñòü ïîëîñû À óâåëè- ÷èâàåòñÿ, à ñâîáîäíûå ýêñèòîíû êñåíîíà íå ìîãóò ñóùåñòâîâàòü, ïîñêîëüêó îòñóòñòâóåò òðàíñëÿöèîí- íàÿ ñèììåòðèÿ. Òàêèì îáðàçîì, ñëåäóåò ïðèçíàòü, ÷òî âîçáóæäåíèå, îòâåòñòâåííîå çà èçëó÷åíèå ïîëî- ñû À, ÿâëÿåòñÿ ëîêàëüíûì. Ñëåäóþùèé âîïðîñ — ìîæåò ëè ïîëîñà À ñîîò- âåòñòâîâàòü èçëó÷åíèþ âîçáóæäåííîãî èîííîãî öåí- òðà. Áëèçîñòü åå ïî ýíåðãèè ñ ïîëîñîé Â, ñîîòâåòñò- âóþùåé âîçáóæäåíèþ Xe2 +*, ïðåæäå âñåãî íàâîäèò íà ìûñëü î âîçìîæíî áëèçêîé ïðèðîäå èõ ïðîèñõî- æäåíèÿ, îäíàêî íàøè äàííûå ïîêàçûâàþò, ÷òî ïîâå- äåíèå ýòèõ ïîëîñ ðàçëè÷íî. Èíòåíñèâíîñòü ïîëîñû  â çàâèñèìîñòè îò äîçû îáëó÷åíèÿ çà õàðàêòåðíîå âðåìÿ  300 ìèí âûõîäèò íà íàñûùåíèå.  ýêñïåðè- ìåíòàõ ïî èññëåäîâàíèþ ôîòîïðîâîäèìîñòè çà ñ÷åò èîíèçàöèè ýêñèòîíîâ â êðèïòîíå [29], ãäå áûëî ïî- êàçàíî íàêîïëåíèå çàðÿäîâ íà ïîâåðõíîñòè êðèñòàë- ëà, õàðàêòåðíîå âðåìÿ áûëî  100 ìèí. Ýôôåêò íàñûùåíèÿ ðîñòà ôîòîòîêà áûë ïðèïèñàí ýëåêòðî- ñòàòè÷åñêîìó ïðåäåëó íàêîïëåíèÿ çàðÿäîâûõ öåí- òðîâ â îáðàçöå. Óâåëè÷åíèå âðåìåíè íàñûùåíèÿ êðèñòàëëà èîííûìè öåíòðàìè â íàøåì ñëó÷àå ñâÿçà- íî ñî ñïåöèôèêîé âîçáóæäåíèÿ êðèñòàëëà ïó÷êîì ýëåêòðîíîâ.  îòëè÷èå îò ïîëîñû  èíòåíñèâíîñòü ïîëîñû À íå äîñòèãàåò íàñûùåíèÿ çà âðåìÿ ðåãèñò- ðàöèè, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò îá îòñóòñòâèè çàðÿäà íà À-öåíòðå. Êðîìå òîãî, êàê óæå óïîìèíàëîñü, â ýêñ- ïåðèìåíòàõ íà îáðàçöàõ ñî ñïåöèàëüíî ñîçäàííîé âûñîêîé êîíöåíòðàöèåé èîííûõ öåíòðîâ íàáëþäà- ëîñü ýôôåêòèâíîå âîçáóæäåíèå ïîëîñû  ñâåòîì ñ ýíåðãèåé 4,5 ýÂ, íî ïðè ýòîì èçëó÷åíèå ïîëîñû À ïîëíîñòüþ îòñóòñòâîâàëî [11,12]. Ýòè ôàêòû óáåæ- äàþò, ÷òî ïîëîñà À ïðèíàäëåæèò íåéòðàëüíîìó öåí- òðó èçëó÷åíèÿ. Ðàññìîòðèì ñëåäóþùèé âàðèàíò ïðîèñõîæäåíèÿ íàáëþäàåìîé ïîëîñû: ïîëîñà À îáóñëîâëåíà èçáû- òî÷íîé ýíåðãèåé, âûäåëÿþùåéñÿ ïðè ðåêîìáèíàöèè ëîêàëèçîâàííûõ ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò ïåðåõîä â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå êðèñòàë- ëà. Ýòà òðàêòîâêà ïðåäëîæåíà â [17] äëÿ ðÿäà ïîëîñ â âèäèìîé îáëàñòè èçëó÷åíèÿ ñ ýíåðãèé  3–4 ýÂ. Ýíåðãèÿ, âûäåëÿþùàÿñÿ ïðè ðåêîìáèíàöèè, îïèñû- âàåòñÿ óðàâíåíèåì E r E E E e r Vg h e r L( ) ( )     2 04 1    , (2) ãäå Eh  0,6 ý — ãëóáèíà àâòîëîêàëèçîâàííîé äûðêè; Ee — ýíåðãèÿ ñâÿçè ýëåêòðîíà â ëîâóøêå; r — ðàññòîÿíèå ìåæäó ýëåêòðîíîì è èîíîì; r = 2,2 — äèýëåêòðè÷åñêàÿ êîíñòàíòà òâåðäîãî Õå; å — çà- ðÿä ýëåêòðîíà; VL — ðàçíèöà ýíåðãèé ðåøåòêè â âîçáóæäåííîì è îñíîâíîì ñîñòîÿíèÿõ ñ ó÷åòîì âêëà- äà äûðî÷íîãî è ýëåêòðîííîãî öåíòðîâ. Çàìåòèì, ÷òî â ðàáîòå [17] èñïîëüçîâàíî óðàâíåíèå, â êîòî- ðîì òðåòèé ÷ëåí â (2) âçÿò ñ ïðîòèâîïîëîæíûì çíàêîì — ïî àíàëîãèè ñ èçâåñòíûìè ýôôåêòàìè ðåêîìáèíàöèè â ïîëóïðîâîäíèêàõ [30]. Îäíàêî â ïîëóïðîâîäíèêàõ âîçáóæäåííîå ñîñòîÿíèå — ýòî çàïîëíåííûå (íåéòðàëüíûå) ñîñòîÿíèÿ äûðî÷íûõ è ýëåêòðîííûõ ëîâóøåê, à îñíîâíîå ñîñòîÿíèå – îïóñòîøåííûå (çàðÿæåííûå) àêöåïòîðíûå è äîíîð- íûå öåíòðû.  ñëó÷àå ðåêîìáèíàöèè ëîêàëüíîé äûðêè è ëîêàëüíîãî ýëåêòðîíà êóëîíîâñêàÿ ñâÿçü ñóùåñòâóåò â âîçáóæäåííîì ñîñòîÿíèè (ëîêàëüíûé 548 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà àíàëîã ýêñèòîíà), à îñíîâíîå ñîäåðæèò íåéòðàëü- íûå àòîìû, ÷òî è äàåò ñîîòâåòñòâóþùèé çíàê êóëî- íîâñêîé ýíåðãèè â (2). Ôîðìèðîâàíèå ëîêàëüíûõ çàðÿäîâûõ öåíòðîâ â êðèñòàëëàõ èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ ìîæåò áûòü ñâÿçà- íî ñ ñóùåñòâåííîé äåôîðìàöèåé ðåøåòêè. Äûðî÷- íûé äâóõöåíòðîâûé èîí ñîñòîèò èç äâóõ áëèçêîðàñ- ïîëîæåííûõ àòîìîâ, ýíåðãèÿ îòòàëêèâàíèÿ êîòîðûõ â îñíîâíîì ñîñòîÿíèè äàåò äëÿ Xe VL  0,8 ý [31]. Ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ î ðåàëüíî ñóùåñò- âóþùèõ ýëåêòðîííûõ ëîâóøêàõ ïîêà ÿâíî íåäîñòà- òî÷íî.  ìåëêèõ ëîâóøêàõ òèïà ïîðû (áîëüøîãî ñêîïëåíèÿ âàêàíñèé) îòòàëêèâàíèå ýëåêòðîíà îò áëèæàéøåãî îêðóæåíèÿ ïðàêòè÷åñêè êîìïåíñèðóåò- ñÿ ïîëÿðèçàöèîííûì ïðèòÿæåíèåì. Ãëóáîêèå ëî- âóøêè ìîãóò èìåòü òîëüêî ïðèìåñíîå ïðîèñõîæäå- íå, ïðè÷åì ýëåêòðîííûé óðîâåíü â ýòîì ñëó÷àå äîëæåí ñîîòâåòñòâîâàòü ñèëüíîñâÿçàííîìó ñîñòîÿ- íèþ ìàëîãî ðàäèóñà.  îáîèõ ñëó÷àÿõ äåôîðìàöèÿ ðåøåòêè çà ñ÷åò ïðèñóòñòâèÿ ýëåêòðîíà â ëîâóøêå íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ áîëüøîé. Ïðåíåáðåãàÿ ýëåêòðîí- íûì âêëàäîì â VL, èç óðàâíåíèÿ (2) ïîëó÷àåì, ÷òî ýíåðãèÿ ðåêîìáèíàöèîííîãî èçëó÷åíèÿ E(r) ìîæåò èìåòü âåëè÷èíó 2 ý ëèøü â òîì ñëó÷àå, êîãäà ãëó- áèíû ýëåêòðîííûõ ëîâóøåê Ee áóäóò ñîñòàâëÿòü  5–6 ý ïðè ðàññòîÿíèÿõ ìåæäó çàðÿæåííûìè öåí- òðàìè r îò à0 äî r >> à0 (ïîñòîÿííàÿ ðåøåòêè êñåíî- íà à0 = 0,613 íì).  ðàáîòå [17] îòìå÷åíî, ÷òî â ýêñ- ïåðèìåíòàõ ïî ôîòîâûõîäó ýëåêòðîíîâ íàáëþäàëñÿ ýôôåêò, ñîîòâåòñòâóþùèé ãëóáèíàì ëîâóøåê ýëåê- òðîíîâ îò 2 äî 7 ý è âðåìåíè æèçíè äî íåñêîëüêèõ ÷àñîâ. Ïðèðîäó òàêèõ ãëóáîêèõ ñîñòîÿíèé àâòîðû íå ñìîãëè îáúÿñíèòü. Èçâåñòíî, ÷òî îöåíêà ýíåðãèé ñâÿçè ýëåêòðîííûõ ëîâóøåê, ïðîâåäåííàÿ ïî äàí- íûì ýêñïåðèìåíòîâ ïî òåðìîëþìèíåñöåíöèè, äàåò çíà÷åíèÿ 60, 72 è 86 ìý [22]. Îñíîâíûå íåêîíòðî- ëèðóåìûå ïðèìåñè â èíåðòíûõ ãàçàõ — ýòî äðóãèå àòìîñôåðíûå ãàçû è âîäà. Ýíåðãèÿ ñâÿçè ýëåêòðî- íîâ íà ïðèìåñíûõ ëîâóøêàõ àòìîñôåðíûõ ãàçîâ íå ìîæåò ïðåâûøàòü ýíåðãèè ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó.  ðÿäó èçâåñòíûõ ïðèìåñåé íàèáîëüøàÿ âåëè÷èíà ñðîäñòâà ê ýëåêòðîíó ó êèñëîðîäà, îíà ñîñòàâëÿåò 1,47 ýÂ. Íàïîìíèì, ÷òî âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè ïðè- ìåñè êèñëîðîäà íàìè ñïåöèàëüíî èññëåäîâàëîñü è îáñóæäàëîñü âûøå. Äðóãèì âàæíåéøèì àðãóìåíòîì ïðîòèâ âåðñèè ðåêîìáèíàöèîííîãî èçëó÷åíèÿ ÿâëÿåòñÿ ìàëàÿ øè- ðèíà ïîëîñû À (ñì. òàáëèöó). Ó÷åò âêëàäà ïîñëåä- íåãî ÷ëåíà â ôîðìóëå (2) ïðèâîäèò ê èçâåñòíîìó ïî êâàçèìîëåêóëÿðíîìó èçëó÷åíèþ ïîëîñû Ì ýôôåê- òó — ïåðåõîä íà îòòàëêèâàòåëüíûé òåðì îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ äàåò ïîëîñó øèðèíîé  0,5 ýÂ. Òàêèì îá- ðàçîì, âåðñèÿ î òàêîì ðåêîìáèíàöèîííîì ïåðåõîäå â îñíîâíîå ñîñòîÿíèå êðèñòàëëà äëÿ èçëó÷åíèÿ ïî- ëîñû À íàì ïðåäñòàâëÿåòñÿ íåîáîñíîâàííîé. Ðàññìîòðèì ïðåäïîëîæåíèå î ñóùåñòâîâàíèè ëî- êàëüíûõ âîçáóæäåíèé â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñ- òàëëà.  ïîëüçó ïåðåõîäîâ ìåæäó âîçáóæäåííûìè ñîñòîÿíèÿìè ãîâîðèò òîò ôàêò, ÷òî ïîëîæåíèå ìàê- ñèìóìà ïîëîñû À ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò òåìïå- ðàòóðû (ñì. òàáëèöó). Ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòó- ðû íàáëþäàåòñÿ çàìåòíûé ñäâèã ìàêñèìóìà èçëó÷åíèÿ àòîìîâ è ýêñèòîíîâ. Ýòîò ñäâèã ñâÿçàí ñ ðàçëè÷íûì èçìåíåíèåì âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíà ñ ðåøåòêîé äëÿ âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ (áîëüøîé ðàäèóñ ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ) è îñíîâíîãî (ðàäè- óñ ñóùåñòâåííî ìåíüøå) ïðè ðàñøèðåíèè êðèñòàë- ëà.  ïðèáëèæåíèè äåôîðìàöèîííîãî ïîòåíöèàëà ñäâèã îïèñûâàåòñÿ âûðàæåíèåì E T E T C T T T( ) ( ) ( )( )     , (3) ãäå Å(Ò) — ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà ëþìèíåñöåíöèè; (T) — êîýôôèöèåíò îáúåìíîãî ðàñøèðåíèÿ; Ñ = = Ñ1 – Ñ2 — äåôîðìàöèîííûé ïîòåíöèàë, ñîîòâåò- ñòâóþùèé ïåðåõîäó èç ñîñòîÿíèÿ «1» â ñîñòîÿíèå «2». Êðèñòàëëû èíåðòíûõ ýëåìåíòîâ îáëàäàþò ñèëüíîé ýêñèòîí-ôîíîííîé ñâÿçüþ, ýêñèòîíó ñ n = 1 Ã(3/2) ñîîòâåòñòâóåò Ñ = 1,3 ýÂ. Ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû ìàêñèìóì ýêñèòîííîé ëþìèíåñöåíöèè Ã(3/2) çàìåòíî ñìåùàåòñÿ â îáëàñòü ìåíüøèõ ýíåð- ãèé [2]. Àíàëîãè÷íûé ýôôåêò íàáëþäàåòñÿ è äëÿ àòîìíûõ âîçáóæäåíèé Õå â ìàòðèöå ïðè èçìåíåíèè åå ïëîòíîñòè [1].  îòëè÷èå îò ýêñèòîííîé ëþìè- íåñöåíöèè ïðè èçìåíåíèè òåìïåðàòóðû ïîëîæåíèå îñíîâíîãî ìàêñèìóìà ïîëîñû À íå èçìåíÿåòñÿ. Òà- êàÿ ñèòóàöèÿ îòâå÷àåò ïåðåõîäàì ìåæäó ëîêàëüíû- ìè âîçáóæäåííûìè ñîñòîÿíèÿìè, êîãäà Ñ1  Ñ2   Cå — äåôîðìàöèîííûé ïîòåíöèàë ýëåêòðîííîãî ñîñòîÿíèÿ â ïðåäåëå áîëüøîãî ðàäèóñà. Äëÿ ìîëå- êóëÿðíîãî ëîêàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ ñóùåñòâóåò äîïîë- íèòåëüíîå óñëîâèå íåçàâèñèìîñòè ïîëîæåíèÿ ìàê- ñèìóìà èçëó÷åíèÿ îò òåìïåðàòóðû: ñîñòîÿíèÿ «1» è «2» äîëæíû èìåòü ïîäîáíóþ ôîðìó ïîòåíöèàëîâ ñ îäèíàêîâûìè ìåæúÿäåðíûìè ðàññòîÿíèÿìè. Ïîñêîëüêó ñîáñòâåííûå ëîêàëüíûå êâàçèàòîìíûå âîçáóæäåíèÿ â Õå íå ðåàëèçóþòñÿ íè äëÿ íèæàéøèõ ýêñèòîíîâ, íè äëÿ äûðîê, íàèáîëåå âåðîÿòíî îáúÿñ- íèòü ïðîèñõîæäåíèå èçëó÷åíèÿ ïîëîñû À êâàçè- ìîëåêóëÿðíûì âîçáóæäåíèåì. Óâåëè÷åíèå èíòåí- ñèâíîñòè ïîëîñû À â ñïåêòðå ëþìèíåñöåíöèè ñìåøàííûõ êðèñòàëëîâ Ar–Xe ïðè ïîâûøåíèè êîí- öåíòðàöèè Xe äî 10% ïîäòâåðæäàåò ïðåäïîëîæåíèå î ìîëåêóëÿðíîì òèïå èçëó÷àþùèõ À-öåíòðîâ. Ïðè òàêîé êîíöåíòðàöèè êñåíîíà âåðîÿòíîñòü îáðàçîâà- íèÿ ïàð Õå–Õå â âûðàùåííîì êðèñòàëëå ñîñòàâëÿåò îêîëî 75 % [32]. Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 549 Ýíåðãèÿ ëþìèíåñöåíòíîãî ïåðåõîäà ìåæäó âîç- áóæäåííûìè ñîñòîÿíèÿìè ìîëåêóëû ÅÀ = 2 ý óñòà- íàâëèâàåò íèæíþþ ãðàíèöó ýíåðãåòè÷åñêîãî ïîëî- æåíèÿ èçëó÷àòåëüíîãî ñîñòîÿíèÿ: Emin = Te(Iu) + EA  7,95 + 2 = 9,95 ýÂ, (4) ãäå Te(Iu)  7,95 ý — ýíåðãèÿ íóëåâîãî êîëåáà- òåëüíîãî óðîâíÿ íèæàéøåãî âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿ- íèÿ ìîëåêóëû Õå2* â êðèñòàëëå [2]. Ýòà ãðàíèöà ðàñïîëîæåíà ïðèáëèçèòåëüíî íà 0,7 ý âûøå äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëà (Eg = 9,30 ýÂ). Âîçìîæíîñòü îáðàçîâàíèÿ ëîêàëüíûõ ýëåêòðîí- íî-êîëåáàòåëüíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ýêñèòîíîâ â öåí- òðå ýêñèòîííîé çîíû òåîðåòè÷åñêè îáîñíîâàíà â ðà- áîòå [4]. Íåîáõîäèìûì óñëîâèåì ýòîãî ïðîöåññà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ãëóáîêèõ ìîëåêóëÿðíûõ ñîñòîÿ- íèé, ðàñïîëîæåííûõ â ýòîé æå ýíåðãåòè÷åñêîé îá- ëàñòè, è äåôåêòîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû, ñòèìóëèðóþùèõ ëîêàëèçàöèþ ýêñèòîíîâ. Ïðîöåññ ýíåðãåòè÷åñêîé ðåëàêñàöèè ýêñèòîíà â çîíå ðàçâåòâ- ëÿåòñÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê âûñâå÷èâàíèþ êàê ñâîáîä- íûõ, òàê è ëîêàëèçîâàííûõ ýêñèòîíîâ. Ñëåäîâà- òåëüíî, ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ðåçîíàíñíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè òàêæå îáðàçóþò ñìåøàííûå ñîñòîÿíèÿ ñ êîëåáàòåëüíûìè óðîâíÿìè âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ ìîëåêóëÿðíûõ ñîñòîÿíèé Õå2**, ðàñïîëîæåííûìè â òîì æå ýíåðãåòè÷åñêîì äèàïàçîíå. Âçàèìîäåéñòâèå òàêèõ ýêñèòîííûõ ïîëÿ- ðîíîâ ñ äåôåêòàìè ïðèâîäèò ê ðåëàêñàöèè âîçáóæ- äåíèÿ ïî ëîêàëüíîé ñèñòåìå êîëåáàòåëüíûõ óðîâíåé è âûñâå÷èâàíèþ èç ëîêàëüíûõ öåíòðîâ. 4.2. Èäåíòèôèêàöèÿ èçëó÷àþùèõ ñîñòîÿíèé Ïåðåõîäÿ ê àíàëèçó âîçìîæíûõ âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé, îòâåòñòâåííûõ çà èçëó÷åíèå ïîëîñû À êñåíîíà ñ ýíåðãèåé 2 ýÂ, íàïîìíèì, ÷òî òåìïåðàòóð- íûå çàâèñèìîñòè åå øèðèíû è ïîëîæåíèÿ ìàêñèìó- ìà ñâèäåòåëüñòâóþò â ïîëüçó òîãî, ÷òî âåðõíèé è íèæíèé ìîëåêóëÿðíûå ïîòåíöèàëû èìåþò áëèçêèå çíà÷åíèÿ ìåæúÿäåðíîãî ðàññòîÿíèÿ re è îáëàäàþò ïîõîæåé ôîðìîé. Ñõåìà ìîëåêóëÿðíûõ è àòîìíûõ ñîñòîÿíèé êñåíîíà ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 10. Íèæàé- øèìè ñâÿçàííûìè ìîëåêóëÿðíûìè ñîñòîÿíèÿìè Õå2* ÿâëÿþòñÿ ñîñòîÿíèÿ 1u, 0u (6s3P2) è 0u (6s3P1). Ïàðàìåòðû ýòèõ ïîòåíöèàëîâ â ãàçîâîé ôàçå õîðî- øî îïðåäåëåíû (De = 0,53 ýÂ, re = 0,31 íì) [33]. Ýòè ïîòåíöèàëû ñõîäÿòñÿ ê àòîìíûì òåðìàì 6s[3/2]2,1 ñ ýíåðãèåé 8,315 è 8,436 ýÂ. Òàêèì îáðà- çîì, åñëè èçëó÷àòåëüíûé ïåðåõîä ïðîèñõîäèò íà íè- æàéøèé êîëåáàòåëüíûé óðîâåíü Õå2*, òî ìåæúÿäåð- íîå ðàññòîÿíèå âåðõíåãî ïîòåíöèàëà äîëæíî ñîñòàâëÿòü re  0,3 íì è ðàñïîëàãàòüñÿ ïðèáëèçè- òåëüíî íà 2 ý âûøå íóëåâîãî êîëåáàòåëüíîãî óðîâ- íÿ íèæàéøåãî ñîñòîÿíèÿ âîçáóæäåííîé ìîëåêóëû Õå2*. Ðàñ÷åòû ïîòåíöèàëüíîé ýíåðãèè ìîëåêóë Õå2* [34] ïîêàçûâàþò, ÷òî ñâÿçàííûå ñîñòîÿíèÿ, óäîâëå- òâîðÿþùèå ýòèì óñëîâèÿì, äåéñòâèòåëüíî ñóùåñò- âóþò. Áëèçêî ðàñïîëîæåííûå ïîòåíöèàëû (6)0g  , (7)0g  , (9)1g, (4)2g, (10)1g, (11)1g, (7)0g  è (8)0g  , óêàçàííûå â ïîðÿäêå âîçðàñòàíèÿ ýíåðãèè, ñîîòâåò- ñòâóþò ýòèì óñëîâèÿì (ñì. ðèñ. 10). Ñîñòîÿíèÿ ( )6 0g  , (7)0g  , (9)1g, (4)2g, (10)1g êîððåëèðóþò ñ 7p àòîìíîé àñèìïòîòîé è îïèñûâàþòñÿ êîíôèãóðàöèåé Au7p (îíè ïðåäñòàâëåíû íà âñòàâêå ðèñ. 10, öèô- ðàìè 1–3 îáîçíà÷åíû ïåðâûå òðè èç íèõ). Íèæàé- øèå ÷åòûðå ñîñòîÿíèÿ èìåþò êîíôèãóðàöèþ 3Ïg, à (10)1g — êîíôèãóðàöèþ 1Ïg. Áîëåå âûñîêîëåæà- 550 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà 10,214 12 10,1 0,30 0,32 0,34 Àòîì Ýêñèòîí Ýëåêòðîí X7 – Ã8 – L6– L4,5 – Ã6+ X7+ X6+ L6+ L7+ Ã8+ n=1 Ã,n=1' p Eg 6p 6s' 7p 7s 5p 6s 10 8 0 –2 0,3 0,4 0,5 re d A M g + FE u + u ,1u r, íì Ý íå ðã èÿ ,ý  5d[1/2]0 5d[3/2]11g 0g,1g– 1 2,3 IAt 2/a 0 /a k –0 0 X6– 0 Ðèñ. 10. Ýíåðãåòè÷åñêàÿ ñõåìà ìîëåêóëÿðíûõ ïîòåí- öèàëîâ è àòîìíûõ ñîñòîÿíèé êñåíîíà (ñëåâà). Ñîâîêóï- íîñòè àòîìíûõ ñîñòîÿíèé 6p, 7s è 7p îáîçíà÷åíû äëÿ ïðîñòîòû îäíèì óðîâíåì, ñîîòâåòñòâóþùèì èõ ñðåäíåìó çíà÷åíèþ, óðîâíè 5d ïðåäñòàâëåíû ïîëíîñòüþ. Ñïëîø- íûìè ñòðåëêàìè îáîçíà÷åíû èçëó÷åíèå ïîëîñû À è ëîêà- ëèçîâàííûõ ýêñèòîíîâ (Ì), øòðèõîâîé — ïîãëîùåíèå èç îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùåãî áëèæàéøåìó ìåæúÿäåðíîìó ðàññòîÿíèþ â êðèñòàëëå d. Íà âñòàâêå: ìîëåêóëÿðíûå ïîòåíöèàëû Õå â îáëàñòè 10,2 ý [32], ïîòåíöèàëüíûå êðèâûå, îáîçíà÷åííûå öèôðàìè 1–3, ñî- îòâåòñòâóþò ñîñòîÿíèÿì (6)0g , (9)1g è ( )7 0g  â ïîðÿäêå âîçðàñòàíèÿ ýíåðãèè.  öåíòðå — ýêñèòîííûå ñîñòîÿíèÿ êñåíîíà. Ïîëîæåíèå Ã-ýêñèòîíîâ îáîçíà÷åíî ñïëîøíûìè ëèíèÿìè, ð-ýêñèòîíîâ — ïóíêòèðîì [25], à äíî çîíû ïðîâîäèìîñòè Eg — òîëñòîé ëèíèåé. Ñòðåëêîé ïîêàçàí èçëó÷àòåëüíûé ïåðåõîä ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà (FE).  ïðàâîé ÷àñòè — ðàññ÷èòàííûå ñîñòîÿíèÿ âàëåíòíûõ çîí è çîí ïðîâîäèìîñòè êñåíîíà [38]. ùèå ñîñòîÿíèÿ (7)0g  , (11)1g, è (8)0g  èìåþò êîíôè- ãóðàöèþ 3 g  è 1 g  , êîððåëèðóþò ñ 7s àòîìíûìè ñî- ñòîÿíèÿìè è ÿâëÿþòñÿ êâàçèñâÿçàííûìè. Îíè èìåþò âûñîêèé áàðüåð ê äèññîöèàöèè ê áîëåå íèç- êîëåæàùèì 5d àòîìíûì òåðìàì. Ðàñ÷åòû ïîêàçûâà- þò, ÷òî ïðàâàÿ âåòâü ìîëåêóëÿðíûõ ïîòåíöèàëîâ (6)0g  , (9)1g, (7)0g  , (4)2g, (10)1g ïåðåñåêàåòñÿ îò- òàëêèâàòåëüíûìè òåðìàìè, îäíàêî íèæàéøèå êîëå- áàòåëüíûå óðîâíè ìîãóò èìåòü äîñòàòî÷íî áîëüøîå âðåìÿ æèçíè îòíîñèòåëüíî ïðåäèññîöèàöèè [34]. Óêàçàííûå ìîëåêóëÿðíûå ñîñòîÿíèÿ èìåþò íåíóëå- âîé äèïîëüíûé ìîìåíò ïåðåõîäà íà íèæíèå ñâÿçàí- íûå ñîñòîÿíèÿ ìîëåêóëû Õå2* 0u (6s3P1) è 1u, 0u (6s3P2). Ýêñïåðèìåíòàëüíîå ïîäòâåðæäåíèå íàëè÷èÿ òà- êèõ ñîñòîÿíèé â ãàçîâîé ôàçå ïîëó÷åíî ìåòîäîì íå- ñòàöèîíàðíîãî ïîãëîùåíèÿ ìîëåêóëû Õå2* èç íè- æàéøèõ âîçáóæäåííûõ ñîñòîÿíèé 0u (6s3P1) è 1u, 0u (6s3P2). Ñïåêòð ïîãëîùåíèÿ â îáëàñòè 2,22 ý ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äâå ñòðóêòóðèðîâàííûå ïîëîñû, ñîñòîÿùèå èç íàáîðà ïåðåêðûâàþùèõñÿ êîìïîíåíò [34]. Ïåðâàÿ ïîëîñà áûëà îòíåñåíà ê ïåðåõîäó èç íèæíåãî âîçáóæäåííîãî ìîëåêóëÿðíîãî ñîñòîÿíèÿ 0u (6s3P1) â âîçáóæäåííûå ñîñòîÿíèÿ (9)1g, (10)1g è (11)1g. Âòîðàÿ — ê ïåðåõîäàì èç 1u, 0u (6s3P2) â ñîñòîÿíèÿ (9)1g, (10)1g, (11)1g, (4)2g è (7)0g  . Ñïåêòð íåñòàöèîíàðíîãî ïîãëîùåíèÿ ìîëåêóëû Õå2* â ãàçîâîé ôàçå ïîêàçàí íà ðèñ. 6 â ñðàâíåíèè ñ èçëó÷åíèåì â ïîëîñå À. Ìû ïðîâåëè ïðîñòóþ ðåêîí- ñòðóêöèþ ñïåêòðà ãðóïïû ïîëîñ âáëèçè 2,21 ýÂ, ïðåäñòàâèâ èõ êàê ñóììó òðåõ ãàóññèàíîâ ñ ïîëóøè- ðèíîé 0,007 ýÂ. Ïðè ñîõðàíåíèè îòíîñèòåëüíîé èí- òåíñèâíîñòè îòäåëüíûõ êîìïîíåíò è óâåëè÷åíèè øèðèíû êàæäîé ïîëîñû äî 0,03 ý çà ñ÷åò âçàèìî- äåéñòâèÿ ñ ðåøåòêîé ïîëó÷åííûé êîíòóð õîðîøî îïèñûâàåò öåíòðàëüíóþ êîìïîíåíòó À2. Âåëè÷èíà ñìåùåíèÿ ìàêñèìóìà ïîëîñû â îáëàñòü ìåíüøèõ ýíåðãèé ES = 0,15 ý ñîîòâåòñòâóåò êðèñòàëëè÷å- ñêîìó ñäâèãó çà ñ÷åò ðàçíèöû ïîëÿðèçàöèîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ îêðóæåíèåì âåðõíåãî (èçëó÷àþ- ùåãî) ñîñòîÿíèÿ è íèæíåãî ìîëåêóëÿðíîãî òåðìà.  êðèñòàëëè÷åñêîì êñåíîíå, â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèíöèïîì Ôðàíêà—Êîíäîíà, ïîãëîùåíèå èç îñ- íîâíîãî ñîñòîÿíèÿ ìîæåò âîçáóæäàòü òîëüêî çîííûå ñîñòîÿíèÿ èëè ëîêàëüíûå ñ rå  d = 0,43 íì, à ïðè íåñòàöèîíàðíîì ïîãëîùåíèè Õå2* ìîæåò ïðîèñõî- äèòü çàñåëåíèå ëîêàëèçîâàííûõ ýêñèòîíîâ ñ re   0,3 íì. Èññëåäîâàíèå íåñòàöèîíàðíîãî ïîãëîùå- íèÿ â êðèñòàëëàõ èíåðòíûõ ãàçîâ ïðîâåäåíî â ðàáî- òàõ [35,36].  ðåçóëüòàòå äëÿ Õå â [35] ïîëó÷åíî, ÷òî ðàçðåøåííûé ïåðåõîä 3 u –3 g èç íèæàéøåãî âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ èìååò ýíåðãèþ ìåíüøå 1,1 ýÂ.  èíòåðåñóþùåì íàñ ýíåðãåòè÷åñêîì äèà- ïàçîíå 1,1–3 ý íàáëþäàåòñÿ êîíòèíóàëüíîå ïîãëî- ùåíèå, èíòåíñèâíîñòü êîòîðîãî äîâîëüíî âûñîêà, íî íåäîñòàòî÷íîå ðàçðåøåíèå ïðè ðåãèñòðàöèè ýòîãî ñïåêòðà â ðàáîòå [35] (0,1 ýÂ) íå ïîçâîëèëî âûäå- ëèòü â íåì òîíêóþ ñòðóêòóðó. Äëÿ êðèïòîíà, íàèáî- ëåå áëèçêîãî ïî ñòðóêòóðå è ñâîéñòâàì ê êñåíîíó, íàáëþäàëîñü ïîãëîùåíèå c Emax = 1,2 ý ìåæäó íè- æàéøèìè âîçáóæäåííûìè ìîëåêóëÿðíûìè òåðìàìè 3  u –3 g , à òàêæå äîïîëíèòåëüíûå ñòðóêòóðû ïðè 1,6 è 2,5 ýÂ. Ìàòðè÷íûé ñäâèã íåñòàöèîíàðíîãî ïî- ãëîùåíèÿ â êðèïòîíå ñîñòàâëÿåò ES  0,1 ýÂ. Íå- áîëüøàÿ âåëè÷èíà ES ñâèäåòåëüñòâóåò î áëèçêîì ñõîäñòâå ìîëåêóëÿðíûõ òåðìîâ â ãàçîâîé è êðèñòàë- ëè÷åñêîé ôàçàõ. Ñäâèã ìåæäó ñïåêòðîì ïîãëîùåíèÿ è ñïåêòðîì ëþìèíåñöåíöèè â êðèñòàëëè÷åñêîì êðèïòîíå ñîñòàâëÿåò 0,11 ýÂ, ò.å. èçìåíåíèå ýíåðãèè ðåëàêñàöèè îêðóæåíèÿ äàåò ñðàâíèòåëüíî íåáîëü- øîé âêëàä â ýíåðãèþ ïåðåõîäà. Ýòè äàííûå ìîãóò ñëóæèòü îðèåíòèðîì äëÿ îöåíêè âåëè÷èíû è íà- ïðàâëåíèÿ âîçìîæíîãî ñäâèãà ðàçëè÷íûõ ìîëåêó- ëÿðíûõ ïîòåíöèàëîâ Õå2** ïðè ïåðåõîäå îò ãàçîâîé ê êðèñòàëëè÷åñêîé ôàçå.  êðèñòàëëè÷åñêîì ñîñòîÿíèè çà ñ÷åò ïîëÿðèçà- öèîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ îêðóæåíèåì ïðîèñõîäèò ïîíèæåíèå ýíåðãèè óðîâíåé Õå* ñ áîëüøèì ðàäèó- ñîì âîçáóæäåíèÿ 7s è 7ð. Ýíåðãèÿ ïîëÿðèçàöèîííî- ãî âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíà, íàõîäÿùåãîñÿ â ìåæ- äîóçëèè, ñîñòàâëÿåò å = –2,26 ýÂ, à äëÿ äûðêè, íàõîäÿùåéñÿ íà óçëå, h = –1,35 ý [37]. Åñëè ýëåê- òðîí âîçáóæäåííîãî àòîìà èìååò ïðîìåæóòî÷íûé ðàäèóñ, êàê â ñëó÷àå âîçáóæäåíèé Õå* 5p56s, 5p56p, òî åãî âçàèìîäåéñòâèå áîëüøå îïðåäåëÿåòñÿ îòòàë- êèâàíèåì ñ îêðóæåíèåì, êîòîðîå ëèøü â íåêîòîðîé ñòåïåíè êîìïåíñèðóåòñÿ ïîëÿðèçàöèîííûì ïðèòÿ- æåíèåì. Ñîîòâåòñòâåííî, ëîêàëüíûé êðèñòàëëè÷å- ñêèé àòîìíûé óðîâåíü (ïðèìåðíî ñåðåäèíà çîíû) ýêñèòîíîâ Ã(3/2) è Ã(1/2), ãåíåòè÷åñêè ñâÿçàííûõ ñ âîçáóæäåííûìè àòîìíûìè ñîñòîÿíèÿìè 5p56s è 5p56s’, èìååò ñäâèã â îáëàñòü áîëåå âûñîêèõ ýíåðãèé  0,4 ýÂ. Äëÿ s-ñîñòîÿíèé ñ áîëüøèìè ðàäèóñàìè ýëåêòðîííîé îðáèòû, ò.å. ns ñ n > 6, ïîëÿðèçàöèîí- íîå âçàèìîäåéñòâèå ïðîÿâëÿåòñÿ â ïîëíîé ìåðå è äîëæíî íàáëþäàòüñÿ ïîíèæåíèå óðîâíåé ïî îòíî- øåíèþ ê óðîâíÿì â ñïåêòðå ãàçà è ñæàòèå ñïåêòðà. Ýòî ñîîòâåòñòâóåò ïîíèæåíèþ àòîìíîãî ïîòåíöèàëà èîíèçàöèè äëÿ òðèïëåòíûõ ñîñòîÿíèé IÀ = 12,13 ý äî óðîâíÿ äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëà Eg = = 9,3 ý â òî÷êå Ã6 + çîíû Áðèëëþýíà, êîòîðàÿ ÿâ- ëÿåòñÿ ïðåäåëîì ñõîäèìîñòè äëÿ s-ýêñèòîíîâ (ñì. ðèñ. 10). Äëÿ ýêñèòîíîâ Ã(1/2) ïðåäåë ñõîäèìîñòè Eg ìîæåò áûòü îöåíåí: Eg = Eg + ÅSO = 9,3 + 1,3 = 10,6 ý , (5) ãäå ÅSO — ñïèí-îðáèòàëüíîå ðàñùåïëåíèå. Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 551 Ýëåêòðîííûì ñîñòîÿíèÿì ñ ð-ñèììåòðèåé âîëíî- âûõ ôóíêöèé â êðèñòàëëå ñîîòâåòñòâóåò çîíà ïðîâî- äèìîñòè, ìèíèìóì êîòîðîé ðàñïîëîæåí â òî÷êå X7  çîíû Áðèëëþýíà. Ïðè îäíîôîòîííîì âîçáóæäåíèè ïåðåõîäû èç îñíîâíîãî 5ð â âîçáóæäåííûå ð-ñîñòîÿ- íèÿ àòîìîâ è ýêñèòîíîâ çàïðåùåíû. Èññëåäîâàíèå âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû Ì â ðåæèìå äâóõôîòîííîãî ïîãëîùåíèÿ ïðè Ò = 158 Ê [25] âûÿâèëî ñåðèþ ïî- ëîñ ïîãëîùåíèÿ, ïðåäåë êîòîðîé ñîñòàâëÿåò Eg(ð) = = (10,98 0,08) ý (ñì. ðèñ.8,a). Ïîñêîëüêó ýíåð- ãèÿ ïåðåõîäà X X7 7   ñîñòàâëÿåò  11 ý [38], ýòè ñîñòîÿíèÿ ðàñïîëîæåíû â íèæíåé çîíå ïðîâîäèìî- ñòè è, ïî-âèäèìîìó, èìåþò òàêóþ æå ïðèðîäó ïðî- èñõîæäåíèÿ, ÷òî è L,X-ýêñèòîíû. Èç ñîîáðàæåíèé ñèììåòðèè ýëåêòðîííîé âîëíîâîé ôóíêöèè è ýíåð- ãåòè÷åñêîãî ïîëîæåíèÿ ýòè âîçáóæäåíèÿ ìîæíî ñ÷è- òàòü êðèñòàëëè÷åñêèì àíàëîãîì àòîìíûõ 7ð-òåðìîâ. Òîãäà, êàê âèäíî íà ðèñ. 10, ìîëåêóëÿðíûå óðîâíè, ñâÿçàííûå ñ àòîìíûìè 7ð-ñîñòîÿíèÿìè, ðàñïîëî- æåííûìè â îáëàñòè 10,9–11 ýÂ, ïðàêòè÷åñêè íå ñìå- ùàþòñÿ ïðè ïåðåõîäå ê òâåðäîé ôàçå. Ýòî, êñòàòè, îçíà÷àåò, ÷òî ïîëÿðèçàöèîííîå âçàèìîäåéñòâèå ñ êðèñòàëëîì äëÿ ð-ñîñòîÿíèé íå ñîîòâåòñòâóåò ìîäå- ëè äâóõ òî÷å÷íûõ çàðÿäîâ, êàê ïðåäïîëàãàëîñü ïðè îöåíêå Ôå è Ôh â [37]. Ñîñòîÿíèÿ, ñâÿçàííûå ñ 7s è 7s’, áóäóò ñìåùåíû â áîëüøåé ñòåïåíè [1] â îáëàñòü Eg è Eg ñîîòâåòñòâåííî. Ìîëåêóëÿðíûå òåðìû, ñâÿ- çàííûå ñ âîçáóæäåíèÿìè ìàëîãî ðàäèóñà 5d è ïðî- ìåæóòî÷íîãî ðàäèóñà 6ð, äîëæíû îñòàòüñÿ ïðèáëè- çèòåëüíî ïðè òåõ æå ýíåðãèÿõ, ÷òî è â ãàçîâîé ôàçå. Ëîêàëèçàöèÿ âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ ýêñèòîíîâ ìîæåò ïðîèñõîäèòü ñ ó÷àñòèåì ðàçëè÷íûõ ïîòåíöèàëîâ â óêàçàííîé îáëàñòè ýíåðãèé, êîòîðûå áåçûçëó÷à- òåëüíî ðåëàêñèðóþò ê íèæàéøèì ìîëåêóëÿðíûì òåðìàì, îáîçíà÷åííûì 1–3 íà ðèñ. 10. Çà ñ÷åò ðàç- ëè÷íîé êîíôèãóðàöèè ýòèõ ñîñòîÿíèé â êðèñòàëëå ìîæåò âîçíèêíóòü ðàçíèöà â êðèñòàëëè÷åñêîì ñäâè- ãå, ÷òî ïðîÿâëÿåòñÿ â ðàñùåïëåíèè ïîëîñû À íà êîìïîíåíòû À1–À3. Êðîìå ìàêñèìóìîâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ð-âîçáóæ- äåíèÿì, â ñïåêòðå ôîòîâîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À âáëè- çè 10,3 ý íàáëþäàåòñÿ ëîêàëüíûé ìàêñèìóì (îáî- çíà÷åííûé «2»), êîòîðûé îòñóòñòâóåò â ñïåêòðå âîçáóæäåíèÿ ñâîáîäíîãî ýêñèòîíà (ñì. ðèñ. 8,á). Ïî âñåé âèäèìîñòè, ñîñòîÿíèÿ âáëèçè 10,3 ý èìåþò êà- íàëû ðåëàêñàöèè ñ íåïîñðåäñòâåííûì çàñåëåíèåì ëîêàëèçîâàííûõ ñîñòîÿíèé, ñâÿçàííûõ ñ À-öåíò- ðàìè. Íàèáîëåå âåðîÿòíûìè ëîêàëüíûìè âîç- áóæäåíèÿìè, ñîîòâåòñòâóþùèìè ýòîé ýíåðãèè, ÿâ- ëÿþòñÿ ìîëåêóëÿðíûå ñîñòîÿíèÿ, ñõîäÿùèåñÿ ê àòîìíîìó ïðåäåëó 5d[3/2]1 âáëèçè 10,4 ýÂ. Ïåðå- õîäû â ýòè ñîñòîÿíèÿ ðàçðåøåíû ïðàâèëàìè îòáîðà. Áîëåå òîãî, â ãàçîâîé ôàçå Õå íàáëþäàþòñÿ ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ Õå2, ñâÿçàííûå ñ ýòèì àòîìíûì ñî- ñòîÿíèåì [33]. Êàê ïðàâèëî, óðîâíè 5d[3/2]1 çàñåëÿþòñÿ ïðè äèññîöèàòèâíîé ðåêîìáèíàöèè ìî- ëåêóëÿðíûõ èîíîâ [39]. Ñëàáîñâÿçàííûé ìîëåêó- ëÿðíûé òåðì, ñõîäÿùèéñÿ ê àòîìíîìó óðîâíþ 5d[3/2]1, èìååò ñèììåòðèþ 1g è íåáîëüøóþ ãëóáè- íó ïîòåíöèàëüíîé ÿìû De ðàâíóþ 0,06 ý ïðè re = = 0,4 íì, áëèçêîì ê ðàññòîÿíèþ ìåæäó áëèæàéøèìè ñîñåäÿìè â êðèñòàëëå (d = 0,43 íì) [40]. Ïîýòîìó ïðè ôîòîííîì âîçáóæäåíèè ýòîò ìîëåêóëÿðíûé òåðì ìîæåò ýôôåêòèâíî çàñåëÿòüñÿ èç îñíîâíîãî ñî- ñòîÿíèÿ.  êðèñòàëëå 5d-ñîñòîÿíèÿ ïðåîáðàçóþòñÿ â óçêèå çîíû è èõ ñâÿçü ñ ðåøåòêîé ìîæåò áûòü ñóùå- ñòâåííî áîëüøå, ÷åì ó äðóãèõ âîçáóæäåíèé.  äàëü- íåéøåì âîçìîæíà áåçûçëó÷àòåëüíàÿ ðåëàêñàöèÿ, ïðèâîäÿùàÿ ê çàñåëåíèþ áîëåå ãëóáîêèõ ìîëåêó- ëÿðíûõ ïîòåíöèàëîâ äðóãîé ñèììåòðèè, ïîñêîëüêó ñëàáîñâÿçàííîå ñîñòîÿíèå 1g (5d[3/2]1) ïåðåñåêà- åòñÿ ìíîæåñòâîì áîëåå ãëóáîêèõ ïîòåíöèàëîâ, â òîì ÷èñëå ñâÿçàííûõ ñ 6ð’- è 7p-àòîìíûìè âîçáóæäåíèÿ- ìè.  èòîãå èçëó÷àòåëüíûå ïåðåõîäû ñ ýíåðãèåé â îáëàñòè 2 ý (ïîëîñû À1–À3) ìîãóò îñóùåñòâëÿòüñÿ èç ñîñòîÿíèé ñ ãëóáîêèì ìèíèìóìîì (1–3 íà ðèñ. 10). Óìåíüøåíèå èíòåíñèâíîñòè ãîëóáîé êîì- ïîíåíòû À3 ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû ìîæíî îáúÿñíèòü òåìïåðàòóðíîé àêòèâàöèåé ïðåîäîëåíèÿ áàðüåðà, ðàçäåëÿþùåãî ìèíèìóì ïîòåíöèàëà è ïåðåñåêàþùèå åãî îòòàëêèâàòåëüíûå òåðìû. 4.3. Ôîðìèðîâàíèå âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ èçëó÷àþùèõ ñîñòîÿíèé â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Õàðàêòåð ñïåêòðà ïîãëîùåíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà îòðàæàåò ñèëó êóëîíîâñêîãî âçàèìîäåéñò- âèÿ ìåæäó ýëåêòðîíîì è äûðêîé [27].  ëåãêèõ êðèñòàëëàõ (Ne, Ar) ñ ìàëîé âåëè÷èíîé äèýëåêò- ðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè (0  1,5) ýêðàíèðîâàíèå êóëîíîâñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñëàáîå è ýíåðãèÿ ñâÿ- çè ýêñèòîíîâ âåëèêà.  ïîãëîùåíèè îñíîâíàÿ äîëÿ èíòåíñèâíîñòè (âêëàä â ñèëó îñöèëëÿòîðà) ïðèõî- äèòñÿ íà îáëàñòü ýêñèòîíîâ (E < Eg), a äîëÿ ìåæ- çîííûõ ïåðåõîäîâ (E > Eg) (â ïðèáëèæåíèè äâóõ çîí) â Ar ñîñòàâëÿåò îêîëî 40%, ïîëîâèíà èç íèõ îáóñëîâëåíà ðåçîíàíñíûìè ñîñòîÿíèÿìè òèïà L,X-ýêñèòîíîâ.  òÿæåëûõ êðèñòàëëàõ (Kr, Xe) êó- ëîíîâñêîå âçàèìîäåéñòâèå ñëàáåå (0  2), ýíåðãèÿ ñâÿçè ýêñèòîíîâ ìåíüøå è èõ âêëàä â ïîãëîùåíèå ïðè E < Eg ìåíüøå ïîëîâèíû (â Õå — 30%). Ïðè ýòîì äîëÿ ðåçîíàíñíûõ ñîñòîÿíèé ñîñòàâëÿåò 62% è òîëüêî 8% ïðèõîäèòñÿ íà ïîãëîùåíèå êîíòèíóóìà ñâîáîäíûõ ýëåêòðîííî-äûðî÷íûõ ïàð. Òàêèì îáðà- çîì, c ðîñòîì àòîìíîãî íîìåðà ðîëü ìåæçîííûõ ïå- ðåõîäîâ â âîçáóæäåíèè êðèñòàëëà óâåëè÷èâàåòñÿ è áîëåå îñòðî âñòàåò âîïðîñ î ìåõàíèçìàõ ñáðîñà 552 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà (òðàíñôîðìàöèè) ýíåðãèè èçíà÷àëüíî âîçíèêøèõ âîçáóæäåíèé è êàíàëàõ çàñåëåíèÿ èçëó÷àòåëüíûõ ýêñèòîííûõ ñîñòîÿíèé. Îäíèì èç âàæíåéøèõ âîïðîñîâ ÿâëÿåòñÿ îïðåäå- ëåíèå âðåìåíè æèçíè ðåçîíàíñíûõ ñîñòîÿíèé ñ ó÷å- òîì ïðîöåññà ðàñïàäà íà ýëåêòðîíû è äûðêè, õàðàê- òåðà ðåêîìáèíàöèè ýëåêòðîííî-äûðî÷íûõ ïàð è ýôôåêòèâíîñòè ðåêîìáèíàöèîííîãî ïðîöåññà äëÿ ÷àñòèö ñ ðàçëè÷íûìè ýíåðãèÿìè. Èññëåäîâàíèå ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ïîëîñ ëþìèíåñöåíöèè íè- æàéøèõ ñâîáîäíûõ è àâòîëîêàëèçîâàííûõ ýêñèòî- íîâ â ñîâåðøåííûõ êðèñòàëëàõ ïîêàçàëî, ÷òî, íå- ñìîòðÿ íà ýôôåêòèâíîå ïîãëîùåíèå ñâåòà â îáëàñòè ìåæçîííûõ ïåðåõîäîâ, âîçáóæäåíèå ïîëîñû Ì (Xe2*) ïðè E > Eg ñèëüíî ïàäàåò. (Íàïîìíèì, ÷òî â ëþìèíåñöåíöèè îáû÷íî çíà÷èòåëüíî ïðåîáëàäàåò èçëó÷åíèå êâàçèìîëåêóëÿðíûõ ñîñòîÿíèé, òîëüêî â ñàìûõ ñîâåðøåííûõ êðèñòàëëàõ íàáëþäàåòñÿ ëþ- ìèíåñöåíöèÿ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ, ñðàâíèìàÿ ñ ëþ- ìèíåñöåíöèåé Ì.) Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî â öåëîì ïðè ìàëûõ êîíöåíòðàöèÿõ äåôåêòîâ ýôôåêòèâíîñòü ðå- êîìáèíàöèîííîãî ïðîöåññà íèçêàÿ, ò.å. âîçáóæäå- íèÿ â îáëàñòè çîíû ïðîâîäèìîñòè ëèáî ïîêèäàþò êðèñòàëë (òóøåíèå íà ïîäëîæêå è ò.ï.), ëèáî èñïû- òûâàþò òóøåíèå íà ïðèìåñÿõ. Âåðîÿòíîñòü ýòèõ ïðîöåññîâ îïðåäåëÿåòñÿ áîëüøîé äëèíîé ñâîáîäíî- ãî ïðîáåãà êâàçè÷àñòèö, ïîñêîëüêó ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî âûðàùåí äîñòàòî÷íî îáúåìíûé êðèñòàëë ñ ïðå- äåëüíî ìàëîé êîíöåíòðàöèåé ïðèìåñåé. Ïîêà ÷òî íå ïîíÿòíî, ìîãóò ëè ðåçîíàíñíûå ñîñòîÿíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè îáëàäàòü òàêèìè áîëüøèìè äèôôóçè- îííûìè äëèíàìè.  òî æå âðåìÿ ïîêàçàòåëåì ïðî- öåññà ðàñïàäà ýêñèòîíîâ â îáëàñòè ýíåðãèé âûøå Eg  10,6 ý ìîãëî áû ïîñëóæèòü îáíàðóæåíèå ïðÿìîãî êàíàëà (áåç çàäåðæêè) îáðàçîâàíèÿ ëîêà- ëèçîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ ñèíãëåòíîãî (âîçáóæäåííî- ãî) ñîñòîÿíèÿ äûðêè ñ ïîñëåäóþùèì èçëó÷åíèåì ïîëîñû  ñ Åmax = 2,15 ýÂ. Îñîáåííî èíòðèãóþùèì ôàêòîì, ïîëó÷åííûì â äàííîé ðàáîòå, ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèå ñäâèãà âî âðåìå- íè ëþìèíåñöåíöèè ïîëîñû À îòíîñèòåëüíî ìàêñè- ìóìà ôîòîâîçáóæäåíèÿ ïðè 13 ýÂ, ÷òî ìîæåò îçíà- ÷àòü âîçìîæíîñòü íåïîñðåäñòâåííîãî çàñåëåíèÿ ëîêàëèçîâàííûõ ìîëåêóëÿðíûõ ñîñòîÿíèé èç ñî- ñòîÿíèé âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ â ýòîé îáëàñòè. Õîòÿ, â ñîîòâåòñòâèè ñ îòíîñèòåëüíî ïëàâíûì õàðàêòåðîì èçìåíåíèÿ ñïåêòðà ôîòîâîçáó- æäåíèÿ â îáëàñòè 13 ýÂ, âêëàä ïðÿìûõ ïðîöåññîâ çàñåëåíèÿ À-öåíòðîâ èç çîíû ïðîâîäèìîñòè íå ÿâëÿ- åòñÿ äîìèíèðóþùèì, ïðåäñòàâëÿåòñÿ âàæíûì ïîêà- çàòü ïðèíöèïèàëüíóþ âîçìîæíîñòü òàêîãî ïðîöåññà è îïðåäåëèòü èíòåðâàë ýíåðãèé åãî âîçáóæäåíèÿ. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî áîëåå òî÷íîå èçìåðåíèå çàòó- õàíèÿ ïîëîñû À ñ íåáîëüøèì øàãîì ïî ýíåðãèè âîç- áóæäåíèÿ. Çà èñêëþ÷åíèåì ëîêàëüíûõ ìàêñèìóìîâ (ñì. ðèñ. 10, 1–3), ìåæäó ñïåêòðîì âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À è äîëãîâðåìåííîé ðåêîìáèíàöèîííîé ñîñòàâëÿ- þùåé ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ â äåôåêòíûõ êðèñòàë- ëàõ íàáëþäàåòñÿ âûñîêàÿ ñòåïåíü êîððåëÿöèè (ñì. ðèñ. 8,à). Ýòî ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âûâîä, ÷òî, êðîìå êàíàëà íåïîñðåäñòâåííîãî âîçáóæäåíèÿ âûñîêî- ýíåðãåòè÷íûõ ýêñèòîíîâ, âòîðûì êàíàëîì çàñåëåíèÿ ïîëîñû À ÿâëÿåòñÿ ðåêîìáèíàöèÿ àâòîëîêàëèçîâàí- íûõ äûðîê è ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ, êîòîðàÿ òàêæå ìîæåò ïðèâîäèòü ê çàñåëåíèþ âûñîêîýíåðãåòè÷íûõ ýêñèòîííûõ ñîñòîÿíèé, ëîêàëèçóþùèõñÿ â âûñîêî- ýíåðãåòè÷íûå ìîëåêóëÿðíûå ýêñèòîíû. Ýòîò ïðî- öåññ ÿâëÿåòñÿ äâóõñòóïåí÷àòûì, òðåáóþùèì äîïîë- íèòåëüíîãî âðåìåíè äëÿ ýíåðãåòè÷åñêîé ðåëàêñàöèè äûðîê è ýëåêòðîíîâ. Òàêîé âûâîä ñîãëàñóåòñÿ ñ íà- ëè÷èåì âðåìåííîé çàäåðæêè t  5 íñ ìåæäó ìàêñè- ìóìîì ôîòîâîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À ñ ýíåðãèåé Å  = = 21 ý è ìàêñèìóìîì åå èçëó÷åíèÿ (ñì. ðèñ. 9). Âðåìåííîé ñäâèã t èìååò òàêîé æå ïîðÿäîê, êàê è â ñëó÷àå âîçáóæäåíèÿ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ ôîòîíàìè ñ èçáûòî÷íîé ýíåðãèåé E  – Åg  1,5 ý âûøå äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè. Âåëè÷èíà t çàâèñèò îò ñòåïåíè äåôåêòíîñòè êðèñòàëëà è ñîñòàâëÿåò  5–10 íñ [8,9]. Ñäâèã t íàáëþäàåòñÿ òîëüêî â êðèñòàëëàõ ñ äåôåê- òàìè è îïðåäåëÿåòñÿ âðåìåíåì, íåîáõîäèìûì äëÿ ýíåðãåòè÷åñêîé ðåëàêñàöèè ýëåêòðîíîâ, ó÷àñòâóþ- ùèõ â ðåêîìáèíàöèè ñ äûðêàìè, ëîêàëèçîâàííûìè íà äåôåêòàõ [9]. Êàê ïîêàçàíî â [9], ðåêîìáèíàöèÿ òåðìàëèçîâàí- íîãî ýëåêòðîíà ñ ëîêàëèçîâàííîé äûðêîé ïðîèñõî- äèò çà êîðîòêèå âðåìåíà è ïîñëåäóþùàÿ ðåëàêñàöèÿ âîçáóæäåíèé â îáëàñòü âåðõíèõ (n > 2) çîííûõ ýê- ñèòîíîâ òàêæå ïðîèñõîäèò áåç çàäåðæêè. Òîò ôàêò, ÷òî âîçáóæäåíèå ñâåòîì ñ Å  = 8,9 ý ïðèâîäèò ê çà- äåðæêå âî âðåìåíè èçëó÷åíèÿ â ïîëîñå À, ìîæíî îáúÿñíèòü ñëåäóþùåé ñõåìîé ïðîöåññà: ðåêîìáèíà- öèÿ äûðîê è òåðìàëèçîâàííûõ ýëåêòðîíîâ âåäåò ê êàíàëó çàñåëåíèÿ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ áåç çàäåðæ- êè, äàëåå ýêñèòîí äîëæåí áûòü ïîãëîùåí äðóãèì (ëîêàëèçîâàííûì) âîçáóæäåííûì ñîñòîÿíèåì (äëÿ óâåëè÷åíèÿ âåðîÿòíîñòè ïðîöåññà æåëàòåëüíî äîë- ãîæèâóùèì), âîçáóæäåíèå ïîïàäàåò â îáëàñòü âûñî- êèõ ýíåðãèé, à çàäåðæêà ïðîèñõîäèò ïî ïóòè ðåëàê- ñàöèè ê ñîñòîÿíèþ À-öåíòðà. Î÷åíü âûñîêàÿ ñòåïåíü ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïîëîñû À, òàê æå êàê è ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ, ê íàëè÷èþ äàæå ìàëîãî êîëè÷åñòâà ïðèìåñåé ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî â çàñåëåíèè ñîñòîÿíèé, îòâåòñòâåííûõ çà èçëó÷åíèå ïîëîñû À, ó÷àñòâóþò çîííûå âîçáóæäå- íèÿ ñ áîëüøîé äëèíîé ñâîáîäíîãî ïðîáåãà, ò.å. ýëåêòðîíû è ýêñèòîíû, ïåðâûå — íà ýòàïå ðåêîìáè- Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 553 íàöèè ýëåêòðîíîâ è ëîêàëèçîâàííûõ äûðîê, âòîðûå — ïðè ýêñèòîííîì âîçáóæäåíèè ëîêàëüíûõ äîëãî- æèâóùèõ ñîñòîÿíèé. È òå, è äðóãèå ñ áîëüøîé ýô- ôåêòèâíîñòüþ çàõâàòûâàþòñÿ ïðèìåñíûì êèñëîðî- äîì. Ýòîìó ñïîñîáñòâóåò ïîëîæèòåëüíîå ñðîäñòâî ê ýëåêòðîíó àòîìà êèñëîðîäà è ýíåðãåòè÷åñêè áîëåå íèçêîå ðàñïîëîæåíèå ýêñèìåðíûõ òåðìîâ Õå+Ζ ïî ñðàâíåíèþ ñ ýêñèòîííûìè ñîñòîÿíèÿìè [21]. Ïî- ñêîëüêó ÷óâñòâèòåëüíîñòü ëîêàëüíûõ öåíòðîâ Xe2 +* (ïîëîñà Â) ê ïðèìåñÿì çíà÷èòåëüíî íèæå, ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî ñå÷åíèå çàõâàòà ýêñèòîíîâ íà ñî- îòâåòñòâóþùèå âîçáóæäåíèþ ïîëîñû À ëîêàëüíûå öåíòðû ìåíüøå, ÷åì ó èîííûõ öåíòðîâ, à êîíöåíòðà- öèÿ òàêèõ öåíòðîâ ìåíüøå, ÷åì ïðèìåñåé â íîìè- íàëüíî ÷èñòîì êñåíîíå. Òàêîé ñèòóàöèè ñîîòâåòñò- âóåò ïðîöåññ çàõâàòà ýêñèòîíîâ íåéòðàëüíûìè äîëãîæèâóùèìè âîçáóæäåííûìè öåíòðàìè. Ýòèìè äîëãîæèâóùèìè ñîñòîÿíèÿìè ìîãóò áûòü íèæàéøèå äîëãîæèâóùèå òåðìû ìîëåêóëû Õå2* èëè òðåõöåí- òðîâûå âîçáóæäåíèÿ, èçëó÷åíèå èç êîòîðûõ (Ì3) â âèäå ïîëîñû ñ Åmax = 7,6 ý ïðîÿâëÿåòñÿ òîëüêî ïðè Ò > 50 Ê.  ïîëüçó ïîñëåäíåãî óòâåðæäåíèÿ ãîâîðèò ñîâïàäåíèå ìàêñèìóìà «1» âîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À ïðè Å = 8,9 ý ñ àíàëîãè÷íûì ìàêñèìóìîì âîçáóæ- äåíèÿ ïîëîñû Ì3 (ñì. ðèñ. 8). Çàìåòèì, ÷òî îáëàñòü ýíåðãèé âáëèçè 8,9 ý ñîîòâåòñòâóåò âîçáóæäåíèþ ýêñèòîíîâ ñ n = 2, îáëàäàþùèõ â 4 ðàçà áîëüøèì ðà- äèóñîì âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ (rex  2à0), ÷åì ó ýêñèòîíîâ ñ n = 1. Êàê ïîêàçàíî â [10], ïîëÿðèçàöè- îííîå ïðèòÿæåíèå òàêîãî ýêñèòîíà ê äðóãîìó âîçáó- æäåíèþ ñóùåñòâåííî áîëüøå, ÷åì íèæàéøåãî ýêñè- òîíà, à çíà÷èò, è ñå÷åíèå çàõâàòà áîëüøå. Ðàçëè÷íàÿ ïðèðîäà ôîðìèðîâàíèÿ èçëó÷åíèÿ ïî- ëîñ À è  ïðîÿâëÿåòñÿ â ëþìèíåñöåíöèè êðèñòàë- ëîâ, îñàæäåííûõ ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ.  ìåëêîäèñïåðñíûõ îáðàçöàõ íà ãðàíèöàõ ãðàíóë âå- ðîÿòíåå âñåãî îáðàçóþòñÿ áîëüøèå äåôåêòû, êî- òîðûå ìîãóò ñòàòü ëîâóøêîé äëÿ ýëåêòðîíîâ (â ñîâåðøåííîì êðèñòàëëå Õå ýëåêòðîí íå ìîæåò ëîêà- ëèçîâàòüñÿ). Ïîñêîëüêó ëîêàëèçàöèÿ ýëåêòðîíîâ òîëüêî óäëèíÿåò ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè ëîêàëè- çîâàííûõ äûðîê Xe2 +, ïðåïÿòñòâóÿ èõ ðåêîìáèíà- öèè ñ ýëåêòðîíîì, ýòî ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ èí- òåíñèâíîñòè ïîëîñû Â. Íàïðîòèâ, ýôôåêòèâíîñòü çàñåëåíèÿ ñîñòîÿíèé, ñâÿçàííûõ ñ ðåêîìáèíàöèîí- íûìè ïðîöåññàìè, ñóùåñòâåííî óìåíüøàåòñÿ, è èí- òåíñèâíîñòü ïîëîñû À â ìåëêîäèñïåðñíûõ êðèñòàë- ëàõ ïàäàåò ïðàêòè÷åñêè äî íóëÿ. Ïðè ýëåêòðîííîì ñïîñîáå âîçáóæäåíèÿ â êðè- ñòàëëå îáðàçóåòñÿ èçáûòî÷íàÿ êîíöåíòðàöèÿ ýëåê- òðîíîâ, ÷òî îáóñëîâëèâàåò áîëåå âûñîêóþ âåðîÿò- íîñòü ðåêîìáèíàöèè, ÷åì ïðè ôîòîâîçáóæäåíèè. Ñîîòâåòñòâåííî, ïðè ýëåêòðîííîì âîçáóæäåíèè èí- òåíñèâíîñòü ïîëîñû À ÿâíî ïðåîáëàäàåò íàä èîííîé ïîëîñîé  ïî ñðàâíåíèþ ñ ôîòîâîçáóæäåíèåì. Çàêëþ÷åíèå Ïðîâåäåíî êîìïëåêñíîå ýêñïåðèìåíòàëüíîå èñ- ñëåäîâàíèå îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê ïîëîñû èç- ëó÷åíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà ñ Emax = 2 ý (ïîëîñà À) â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû, êîíöåí- òðàöèè ïðèìåñåé, ñîâåðøåíñòâà ñòðóêòóðû ðåøåòêè è äîçû îáëó÷åíèÿ. Ïðîâåäåíî ñðàâíåíèå ïàðàìåòðîâ èçëó÷åíèÿ ýòîé ïîëîñû ñ àíàëîãè÷íûìè ïàðàìåòðà- ìè ïîëîñ èçëó÷åíèÿ ñâîáîäíûõ ýêñèòîíîâ, ëîêàëè- çîâàííûõ äûðîê Xe2 +* è ïðèìåñíûõ öåíòðîâ Õå2Î*, êîòîðûå ïàðàëëåëüíî ðåãèñòðèðîâàëèñü íà òåõ æå îáðàçöàõ. Èçëó÷åíèå ñ àíàëîãè÷íîé ñòðóêòóðîé ñ Emax = 2,05 ý îáíàðóæåíî òàêæå â áèíàðíûõ êðèñòàëëàõ Ar+Xe ïðè âûñîêèõ ( 10%) êîíöåíò- ðàöèÿõ êñåíîíà. Ïðîàíàëèçèðîâàíû ñïåêòðû ôî- òîâîçáóæäåíèÿ ïîëîñû À è êðèâûå çàòóõàíèÿ ëþìèíåñöåíöèè âî âðåìåíè. Cäåëàí âûâîä, ÷òî íàáëþäàåìîå èçëó÷åíèå ñâÿçàíî ñ ñîáñòâåííûìè âîçáóæäåííûìè ñîñòîÿíèÿìè ìîëåêóëÿðíîãî òèïà, ëîêàëèçîâàííûìè â îáúåìå êðèñòàëëà è ðàñïîëî- æåííûìè ïî ýíåðãèè â çîíå ïðîâîäèìîñòè âáëèçè 10 ýÂ. Âîçìîæíî, ÷òî ýòèìè ñîñòîÿíèÿìè ÿâëÿþòñÿ òåðìû (6)0g  , (9)1g è (7)0g  , ñâÿçàííûå ñ àòîìíûìè âîçáóæäåíèÿìè 7ð [34]. Îíè ðàñïîëîæåíû â ñî- îòâåòñòâóþùåé ýíåðãåòè÷åñêîé îáëàñòè, îáëàäàþò äîñòàòî÷íî ãëóáîêèìè ìèíèìóìàìè íà ïîòåíöèàëàõ De  0,7 ý è íå ïåðåñåêàþòñÿ îòòàëêèâàòåëüíûìè âåòâÿìè äðóãèõ ñîñòîÿíèé íåïîñðåäñòâåííî â ìèíè- ìóìå ïîòåíöèàëà. Èçëó÷àòåëüíûé ïåðåõîä îñóùåñò- âëÿåòñÿ íà íèæàéøèå ñâÿçàííûå âîçáóæäåííûå ìî- ëåêóëÿðíûå òåðìû 1u, 0u (6s3P2). Ïîëó÷åí èíòðèãóþùèé ðåçóëüòàò, ñâèäåòåëüñò- âóþùèé î ñóùåñòâîâàíèè ïðÿìîãî (áåç çàäåðæêè) êàíàëà çàñåëåíèÿ èçëó÷àþùèõ ñîñòîÿíèé ïðè âîçáó- æäåíèè êðèñòàëëà â îáëàñòè çîíû ïðîâîäèìîñòè. Ïîêàçàíî, ÷òî âîçáóæäåíèå À-öåíòðîâ ìîæåò îñóùå- ñòâëÿòüñÿ â ïðîöåññå ðåêîìáèíàöèè ñâîáîäíîãî ýëåêòðîíà ñ ëîêàëèçîâàííîé äûðêîé. Íèæå çîíû ïðîâîäèìîñòè ôîðìèðîâàíèå èçëó÷àþùèõ ñîñòîÿ- íèé, ñêîðåå âñåãî, ïðîèñõîäèò ñ ó÷àñòèåì äâóõ âîç- áóæäåíèé. Îäíèì ÿâëÿåòñÿ ñâîáîäíûé ýêñèòîí, äðóãèì äîëæíî áûòü äîëãîæèâóùåå ëîêàëüíîå âîç- áóæäåííîå ñîñòîÿíèå. Âîçìîæíî, ýòî ñïåöèôè÷å- ñêîå òðåõöåíòðîâîå ñîñòîÿíèå, îòâåòñòâåííîå çà âû- ñîêîòåìïåðàòóðíîå èçëó÷åíèå ñ ýíåðãèåé 7,6 ýÂ. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñâèäåòåëüñòâóþò â ïîëüçó íàêîïëåíèÿ äîëãîæèâóùèõ âîçáóæäåííûõ öåíòðîâ â êðèñòàëëå êñåíîíà â ïðîöåññå îáëó÷åíèÿ. 554 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 À.Ã. Áåëîâ, Å.È. Òàðàñîâà, Å.Ì. Þðòàåâà 1. N. Schwentner, E.E. Koch, and J. Jortner, Electronic Excitations in Condensed Rare Gases, Springer-Ver- lag, Berlin (1985). 2. I.Ya. Fugol’, Adv. Phys. 27, 1 (1978); ibid. 37, 1 (1988). 3. G. Zimmerer, in: Excited-State Spectroscopy in So- lids, XCVI Corso Societa Italiana di Fisica, Bologna (1987), p. 37. 4. A.M. Ratner, J. Lumin. 81, 271 (1999). 5. A.M. Ratner, Phys. Lett. A265, 411 (2000). 6. È.ß. Ôóãîëü, Å.È. Òàðàñîâà, ÔÍÒ 23, 767 (1997). 7. À.M. Ratner and E.I. Tarasova, Phys. Status Solidi B170, 135 (1992). 8. B. Steeg, E. Gminder, M. Kirm, V. Kisand, S. Viel- hauer, and G. Zimmerer, J. Electr. Spectr. and Re- lated Phenom. 101–103, 879 (1999). 9. I. Reimand, E. Gminder, M. Kirm, V. Kisand, B. Steeg, D. Varding, and G. Zimmerer, Phys. Status Solidi B214, 81 (1999). 10. A.N. Ogurtsov, A.M. Ratner, E.V. Savchenko, V. Kisand, and S. Viclhauer, J. Phys.: Condens. Matter 12, 2769 (2000). 11. E.V. Savchenko, O.N. Grigorashchenko, O.M. So- kolov, J. Agreiter, N. Caspary, A. Lammers, and V.E. Bondybey, J. Electr. Spectr. and Related Phenom. 101–103, 377 (1999). 12. O.N. Grigorashchenko, E.V. Savchenko, O.M. So- kolov, J. Agreiter, N. Caspary, A. Lammers, and V.E. Bondybey, J. Mol. Structure 480, 523 (1999). 13. G. Zimmerer, J. Low Temp. Phys. 111, 629 (1998). 14. À.Ã. Áåëîâ, Â.Í. Ñâèùåâ, È.ß. Ôóãîëü, Å.Ì. Þð- òàåâà, ÔÍÒ 9, 1206 (1983). 15. À.Ã. Áåëîâ, Â.Í. Ñâèùåâ, Å.Ì. Þðòàåâà, Èçâ. ÀÍ ÑÑÑÐ, ñåð. ôèç. 47, 1380 (1983). 16. È.ß. Ôóãîëü, À.à Áåëîâ, Â.Í. Ñâèùåâ, Å.Ì. Þð- òàåâà, Ì.Í. ßêèìåíêî, Þ.Ì. Àëåêñàíäðîâ, Â.Í. Ìàõîâ, Ò.È. Ñûðåéùèêîâà, Òðóäû VI Âñåñîþçí. ñîâ. ïî èñïîëüçîâàíèþ ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ ÑÈ-84, ÈßÔ ÑÎ ÀÍ ÑÑÑÐ, Íîâîñèáèðñê (1984), ñ. 315. 17. M. Havecker, M. Runne, and G. Zimmerer, J. Electr. Spectr. and Related Phenom. 79, 103 (1996). 18. M. Havecker, Diploma Thesis, The University of Hamburg (1996). 19. Å.Ì. Þðòàåâà, È.ß. Ôóãîëü, À.Ã. Áåëîâ, ÔÍÒ 16, 101 (1990). 20. Þ.Ì. Àëåêñàíäðîâ, Â.Í. Êîëîáàíîâ, Â.Í. Ìàõîâ, Ò.È. Ñûðåéùèêîâà, Ì.Í. ßêèìåíêî, ÆÏÑ 36, 941 (1982). 21. À.Ã. Áåëîâ, Å.Ì. Þðòàåâà, ÔÍÒ 27, 1268 (2001). 22. M. Kink, R. Kink, V. Kisand, J. Maksimov, and M. Selg, Nucl. Instr. and Meth. B122, 668 (1997). 23. G. Baldini, Phys. Rev. 128, 1562 (1962). 24. A.N. Ogurtsov, E.V. Savchenko, E. Gminder, S. Viel- hauer, and G. Zimmerer, in: Book of Abstracts of 4th Intern. Conf. On Cryocrystals and Quantum Crystals CC’2002, Friesing, Germany (2002), B-21. 25. H. Pournasr, J.P. Holder, and J.W. Keto, Phys. Rev. B54, 864 (1996). 26. A.M. Ratner, I.Ya. Fugol’, A.G. Belov, and U.L. Steshenko, Phys. Lett. A137, 403 (1989). 27. U. Rossler and O. Schutz, Phys. Status Solidi B56, 483 (1973). 28. Ë.Ä. Ëàíäàó, Å.Ì. Ëèôøèö, Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. Íåðåëÿòèâèñòñêàÿ òåîðèÿ, Íàóêà, Ìîñêâà (1974). 29. J. Kraft, A. Schrimpf, B. Schweitzer, K. Ibbeken, and H.-J. Stockmann, Europhys. Lett. 39, 459 (1997). 30. F. Williams, Phys. Status Solidi 25, 493 (1968). 31. Kðèîêðèñòàëëû, Á.È. Âåðêèí, À.Ô. Ïðèõîòüêî (ðåä.), Íàóêîâà Äóìêà, Êèåâ (1983). 32. Ñ. Êðåéäîê, À. Õèí÷êëèô, Ìàòðè÷íàÿ èçîëÿöèÿ, Ìèð, Ìîñêâà (1978). 33. Ê.Ï. Õüþáåð, Ã. Ãåðöáåðã, Êîíñòàíòû äâóõàòîì- íûõ ìîëåêóë, Ìèð, Ìîñêâà (1984). 34. C. Jonin, P. Laporte, and F. Spiegelmann, Chem. Phys. Lett. 308, 13 (1999). 35. T. Suemoto, Y. Kondo, and H. Kanzaki, Solid State Commun. 225, 669 (1978). 36. T. Suemoto and H. Kanzaki, J. Phys. Soc. Jpn. 46, 1554 (1979). 37. A.M. Ratner, Phys. Rep. 269, 198 (1996). 38. U. Rossler, in: Rare Gas Solids, M.L. Klein and J.A. Venables (eds.), Vol. 1, Academic Press, London (1976), p. 505. 39. A.F. Borghesani, G. Bressi, G. Carugno, E. Conti, and D. Iannuzzi, J. Chem. Phys. 115, 6042 (2001). 40. X.K. Hu, D.M. Mao, S.S. Dimov, and R.H. Lipson, J. Chem. Phys. 106, 9411 (1997). Local excitations in the conduction band of xenon crystal A.G. Belov, E.I. Tarasova, and E.M. Yurtaeva The basic characteristics of the luminescence band with Emax = 2 eV (band A) are studied comprehensively as a function of temperature, impurity concentration, lattice structure perfec- tion and irradiation dose. The band A parameters are compared with similar parameters of free excitons, localized holes Xe2 +* and impurity cen- ters Õå2Î*, whose bands were detected concur- rently. The photoexcitation spectra and time-re- solved spectra of the band A luminescence are also analyzed. Radiation of similar structure with Emax = 2,05 eV was also observed in binary crystals Ar+Xe at high ( 10%) xenon concen- trations. The conclusion is drawn that the ob- served luminescence originates from the intrinsic excited molecular type states localized in the bulk of the crystal and having energies within the conduction band close to 10 eV. Ëîêàëüíûå âîçáóæäåíèÿ â çîíå ïðîâîäèìîñòè êðèñòàëëè÷åñêîãî êñåíîíà Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 5 555