抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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希土類酸化物(Ln<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)の励起子エネルギーは,理論により計算されることが稀であった。実験的に,ナノ結晶の励起子エネルギーの青方偏移は,従来型サイズ閉じ込め効果から外れる。ここでは,粒子半径に対するY<sub>2</sub>O<sub>3</sub>球体の励起子の基底エネルギーの依存性を変分法で計算した。このモデルでは,誘電体連続シェルで囲まれた球体に閉じ込められる励起子を検討した。励起子の基底エネルギーは,運動エネルギー,Coulombエネルギー,偏光エネルギー,励起子-フォノン相互作用エネルギーから成る。有効質量と誘電体連続体で速度論とCoulombエネルギーを検討した。励起子-フォノン相互作用エネルギーは中間結合法で得られた。数値結果から,本モデルが実験結果とほぼ一致することを実証した。運動エネルギーの閉込め効果は,R<5nmの領域で,励起子エネルギーの青方偏移の主な原因であった。一方,Coulombエネルギーの閉込め効果は,R>5nmの領域で,励起子エネルギーの青方偏移の主な原因であった。粒子サイズが10nm以下の場合,分極エネルギーが励起子エネルギーに大きく寄与した。一方,励起子-フォノン相互作用エネルギーは,全領域で少し寄与した。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.