Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Р. и. специальной (частной) теории отиосительио-г сти, к-рая является глобальной (в том смысле, что относит, скорость двух систем отсчёта и коэффициенты преобразований Лоренца постоянны во всём пространстве-времени), была обобщена в общей теории относительности Эйнштейна, где имеет место только л о-кальная Р. и.— преобразования Лореица относятся к дифференциалам координат, а пх параметры зависят от точки. Понятие Р. и. было также обобщено (с сохранением осн. свойств) иа многомерные теории физ. взаимодействий, в т. ч. гравитац. взаимодействия (см. Калуцы — Клейна теория, Суперструны).
А, А. Старобинский.
РЕЛЯТИВИСТСКАЯ КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА -раздел теоретич. физики, в к-ром рассматриваются ре-
возбужденном состоянии, а затем переходит в иевоз-буждеииое, спонтанно излучая. Это излучение служит источником информации о механизме диссоциативной Р., а также о состоянии молекулярных ионов в плазме. Процесс диссоциативной Р. играет заметную роль в ионосфере Земли, в газоразрядной плазме и в активных средах газовых лазеров.
Тройная электрои-иоииая рекомбинация происходит OQ СХЄМЄ
• ' А+-|-2е—*A-j-e,
согласно к-рой избыточная энергия уносится - электро-ярм плазмы. Именно таким процессом объясняется нейтрализация заряж. частиц в плазме атомарного газа с алектрониой темп-рой, много меньшей потенциала ионизации атомов, с достаточно высокой плотностью электронов IO13-^ IO14 см-3), при преобладании атомарных ионов (давление газа ^lO тор). В этих условиях элект-рон-электроииое соударение в поле иона приводит и захвату одного из электронов в высоковозбуждённое состоя-Bie атома с энергией ионизации порядка kTe. В результате последующих столкновений возбуждённого атома с электронами плазмы, а также процессов спонтанного излучения слабосвязаиный электрон переходит в основное состояние атома. Поскольку в процессе тройной Р. слабосвязанный электрон большую часть- времени проводит в высоиовозбуждёиных состояниях (CM. P ид вершение состояния), структура к-рых мало зависит от сорта атома, коэф. тройной Р. при условиях, когда роль спонтанного излучения невелика, описывается внраже-вием:
Cet•
V*TV,
-Ns
10~uNt т*/*
[CM3Zc].
Зависимость а от конкретного сорта атома заключена в слабо изменяющемся безразмерном множителе С »3-^ 6. В последней части этого выражения Ne измеряется в единицах см-3, Te — в эВ. Тройная электрон-иоииая P1 играет существ, роль в плазме дуеового рааряда, в пучковой плазме высокого давления и фоторезонанс-ной плазме.
Jlum.: Смирнов В. М., Ионы и возбужденные атомы в плазме. М., 1974; Б и б е р м а н Л. М., Воробьев В. С., Якубов И. Т., Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы, М., 1982; Елецкий А. В., С мирновБ.М., Элементарные процессы в плазме, в кн.: Основы физики плавны, под ред. А. А. Галеева, Р. Судана, т. 1, М., 1983; Физика мон-ионных и злектрон-ионных столкновений„ под ред. Ф. Бруй-•ара, Дж. Мак-Гоузна, пер. с англ., М., 1986, гл. 1, 3, 6.
А. В. Елецкий.
РЕКОМБИНАЦИЯ носителей заряда в полупроводниках — исчезновение пары свободных противоположно заряженных носителей в ре-зультате перехода электроиа из энергетич. состояния в зоне проводимости в незанятое энергетич. состояние в валентной зоне (см. Полупроводники). При Р. выделяется избыточная энергия порядка ширины запрещённой зоны Sg. Различают излучательную и безызлучатель-вую Р. Первая сопровождается излучением светового кванта с энергией ha да Sg (CM. Рекомбинационное излучение). Прп безызлучательной Р. избыточная энергия ионсет непосредственно передаваться решётке путём возбуждения её колебаний (фоноиная безыалучатель-ная Р.) или рекомбинирующий электрон посредством кулоновского взаимодействия может передать энергию др. электрону зоны, переводя его в высокоэнергетич. состояние (о ж е - р е к о м б и н а ц и я),
При безызлучательной фоионной Р. электрону для выделения энергии ~ Sg требуется возбудить в одком акте иеск. десятков фоноиов, т. к. обычно в полупроводниках Sg ~ 1—2 эВ, а макс. энергия фоиоиа составляет сотме эВ. Такие миогофоиоииые перехо-д ы имеют ничтожно малую вероятность. Любая возможность передать избыточную энергию решётке ие в одном акте, а в иеск. последовательных актах иа много порядков увеличивает вероятность Р. Эта возможность
реализуется на примесных центрах или дефектах кристаллич. структуры, к-рые образуют уровни в запрещённой эиергетич. зоне (см. Рекомбинационные центры).
Ивлучательная и оже-Р. также могут протекать с участием примесных центров. Однако обычно эти процессы осуществляются непосредственно как прямые переходы зона проводимости — валентная зона. При излучательной Р. зона — зона законы сохранения энергии и импульса приводят к тому, что энергия светового кванта Гт яг Sg, т. к. кииетич. энергии электрона и дырки много меньше Sg. В то же время импульс кванта очень мал, так что электрон и дырка аннигилируют с противоположными импульсами ± к (рис. 1).
Вследствие этого в иепрямозоиных полупроводниках (Ge, Si) в обычных условиях излучательиая Р. идёт только с участием примесей или колебаний решётки и имеет меиьшую, чем в прямозонных полупроводниках (GaAs, InSb), вероятность.
