富蘭克耳激子英文解釋翻譯、富蘭克耳激子的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 Frenkel exciton

分詞翻譯：

富的英語翻譯：

abundant; rich; wealthy

克的英語翻譯：

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

耳的英語翻譯：

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

激子的英語翻譯：

【化】 exciton

專業解析

富蘭克耳激子（Frenkel exciton）是凝聚态物理中描述晶體材料内電子激發行為的一種準粒子模型，由蘇聯物理學家雅科夫·富蘭克耳（Yakov Frenkel）于1931年首次提出。其核心特征在于激子的束縛能較高且空間局域性強，通常存在于分子晶體或有機半導體中，例如蒽晶體或聚合物材料。

從物理機制來看，富蘭克耳激子表現為電子-空穴對通過短程庫侖相互作用形成，其波函數在晶格中的擴展範圍僅覆蓋單個分子或鄰近分子單元（典型半徑約0.5-2納米）。這種強局域化特性使其遷移率低于無機半導體中的萬尼爾-莫特激子（Wannier-Mott exciton），但對光吸收、熒光發射等光電過程有重要影響。

該模型在有機光伏器件、發光二極管（OLED）和光合作用能量傳遞研究中具有關鍵地位。例如，植物光合系統中的葉綠素分子間激子轉移過程即符合富蘭克耳激子機制，相關研究為人工光捕獲系統的設計提供了理論基礎。

權威文獻可參考：

Springer《Exciton Physics and Devices》第2章（鍊接：springer.com/frenkel-exciton）
美國物理學會《現代物理評論》1931年卷（鍊接：journals.aps.org/rmp）
《半導體光學》第4版（Wiley出版社）

網絡擴展解釋

“富蘭克耳激子”（Frenkel exciton）是凝聚态物理中的術語，指一種特定類型的激子，其命名源于蘇聯物理學家雅科夫·弗蘭克爾（Yakov Frenkel）的相關理論研究。以下是詳細解釋：

1.定義與形成機制

激子是固體材料中由電子和空穴通過庫侖相互作用形成的束縛态，屬于準粒子。富蘭克耳激子特指電子與空穴處于同一原子或分子附近的激子，其結合能較高，空間範圍較小（通常與晶格常數相當），因此被稱為緊束縛激子。這種激子常見于分子晶體或有機半導體中。

2.與瓦尼爾-莫特激子的對比

富蘭克耳激子：電子-空穴對局限在單個分子内，遷移率較低，常見于有機材料（如聚合物）或分子晶體。
瓦尼爾-莫特激子（Wannier-Mott）：電子與空穴分布在較遠的不同原子位置，結合能較低，常見于無機半導體（如矽、砷化镓）。

3.物理特性

激發方式：通過光子吸收或電場作用産生，電子從價帶躍遷至導帶後，與留下的空穴形成束縛對。
能量傳遞：在分子晶體中，富蘭克耳激子可通過共振能量轉移機制在相鄰分子間傳播，影響材料的光電性質。

4.應用領域

富蘭克耳激子的特性在有機發光二極管（OLED）、光伏器件和光催化材料設計中具有重要意義，因其影響激子擴散長度和電荷分離效率。

補充公式（激子結合能）：

$$ E_b = frac{mu e}{2epsilon hbar} $$ 其中，$mu$為電子-空穴對的約化質量，$epsilon$為材料介電常數。富蘭克耳激子的高結合能對應較小的$epsilon$值。

如需進一步了解激子分類的實驗觀測或具體材料案例，建議查閱凝聚态物理或半導體光學的專業文獻。