富兰克耳激子英文解释翻译、富兰克耳激子的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 Frenkel exciton

分词翻译：

富的英语翻译：

abundant; rich; wealthy

克的英语翻译：

gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme

耳的英语翻译：

ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-

激子的英语翻译：

【化】 exciton

专业解析

富兰克耳激子（Frenkel exciton）是凝聚态物理中描述晶体材料内电子激发行为的一种准粒子模型，由苏联物理学家雅科夫·富兰克耳（Yakov Frenkel）于1931年首次提出。其核心特征在于激子的束缚能较高且空间局域性强，通常存在于分子晶体或有机半导体中，例如蒽晶体或聚合物材料。

从物理机制来看，富兰克耳激子表现为电子-空穴对通过短程库仑相互作用形成，其波函数在晶格中的扩展范围仅覆盖单个分子或邻近分子单元（典型半径约0.5-2纳米）。这种强局域化特性使其迁移率低于无机半导体中的万尼尔-莫特激子（Wannier-Mott exciton），但对光吸收、荧光发射等光电过程有重要影响。

该模型在有机光伏器件、发光二极管（OLED）和光合作用能量传递研究中具有关键地位。例如，植物光合系统中的叶绿素分子间激子转移过程即符合富兰克耳激子机制，相关研究为人工光捕获系统的设计提供了理论基础。

权威文献可参考：

Springer《Exciton Physics and Devices》第2章（链接：springer.com/frenkel-exciton）
美国物理学会《现代物理评论》1931年卷（链接：journals.aps.org/rmp）
《半导体光学》第4版（Wiley出版社）

网络扩展解释

“富兰克耳激子”（Frenkel exciton）是凝聚态物理中的术语，指一种特定类型的激子，其命名源于苏联物理学家雅科夫·弗兰克尔（Yakov Frenkel）的相关理论研究。以下是详细解释：

1.定义与形成机制

激子是固体材料中由电子和空穴通过库仑相互作用形成的束缚态，属于准粒子。富兰克耳激子特指电子与空穴处于同一原子或分子附近的激子，其结合能较高，空间范围较小（通常与晶格常数相当），因此被称为紧束缚激子。这种激子常见于分子晶体或有机半导体中。

2.与瓦尼尔-莫特激子的对比

富兰克耳激子：电子-空穴对局限在单个分子内，迁移率较低，常见于有机材料（如聚合物）或分子晶体。
瓦尼尔-莫特激子（Wannier-Mott）：电子与空穴分布在较远的不同原子位置，结合能较低，常见于无机半导体（如硅、砷化镓）。

3.物理特性

激发方式：通过光子吸收或电场作用产生，电子从价带跃迁至导带后，与留下的空穴形成束缚对。
能量传递：在分子晶体中，富兰克耳激子可通过共振能量转移机制在相邻分子间传播，影响材料的光电性质。

4.应用领域

富兰克耳激子的特性在有机发光二极管（OLED）、光伏器件和光催化材料设计中具有重要意义，因其影响激子扩散长度和电荷分离效率。

补充公式（激子结合能）：

$$ E_b = frac{mu e}{2epsilon hbar} $$ 其中，$mu$为电子-空穴对的约化质量，$epsilon$为材料介电常数。富兰克耳激子的高结合能对应较小的$epsilon$值。

如需进一步了解激子分类的实验观测或具体材料案例，建议查阅凝聚态物理或半导体光学的专业文献。