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.

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