Techniklexikon

Null-Phonon-Übergang

Festkörperphysik, bei einer Störstelle in einem Kristall der optische Übergang eines an die Störstelle gebundenen Elektrons ohne gleichzeitige Emission oder Absorption von Phononen. Der Schwingungszustand des Kristalls bleibt beim optischen Übergang ungeändert. Der Null-Phonon-Übergang führt im Absorptions- bzw. Emissionsspektrum des Kristalls bei der gleichen Wellenlänge zum Auftreten einer sehr schmalen Linie, der Null-Phonon-Linie (siehe Abb.).

Zusätzlich werden im Absorptionsspektrum bei kleineren Wellenlängen und spiegelsymmetrisch im Emissionsspektrum bei grösseren Wellenlängen Phononen-Seitenbänder beobachtet.

Diese entstehen dadurch, dass sich beim Elektronenübergang in der Störstelle mit gewisser Wahrscheinlichkeit gleichzeitig der Schwingungszustand des gesamten Kristalls ändert, d.h. es werden Phononen emittiert oder absorbiert.

Wegen der formalen Analogie zum Mössbauer-Effekt wird das Auftreten von schmalen Null-Phonon-Linien und Phonon-Seitenbändern im optischen Spektralbereich auch optischer Mössbauer-Effekt genannt.

Null-Phonon-Übergang: Null-Phonon-Linie und Phonon-Seitbanden im Absorptions- und Emissionsspektrum des M\'-Zentrums in LiF bei 4 K.