Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 28, Numéro C3, Mai-Juin 1967
COLLOQUE SUR LES TRANSITIONS ÉLECTRONIQUES DANS LES SOLIDES NON CONDUCTEURS
Page(s) C3-43 - C3-47
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1967308
COLLOQUE SUR LES TRANSITIONS ÉLECTRONIQUES DANS LES SOLIDES NON CONDUCTEURS

J. Phys. Colloques 28 (1967) C3-43-C3-47

DOI: 10.1051/jphyscol:1967308

STRUCTURE ÉLECTRONIQUE DU CHLORURE CUIVREUX

K. S. SONG

Institut de Physique, Strasbourg, France


Résumé
La structure des bandes d'énergie de CuCl est calculée par la méthode combinée des liaisons fortes (LCAO) et des ondes planes orthogonalisées (OPW). Le couplage spin-orbite au sommet des bandes de valence (Ɖ) est traité par un calcul de perturbation. Les masses effectives du trou et de l'électron sont calculées à Ɖ, où sont situés le sommet et le bas des bandes de valence et de conductibilité respectivement. Les excitons de la série fine (Ɖ7Ɖ6) sont étudiés en approximation de Wannier. Les énergies de liaison des niveaux n = 1, 2 et 3 sont calculées dans le cadre de l'approximation de masse effective en introduisant deux corrections au potentiel d'interaction trou-électron. La première est la correction de cellule centrale et la seconde est la variation de la constante diélectrique en fonction de la distance des deux particules. La structure oscillatoire qui se superpose sur le fond continu, observée en absorption optique, est également étudiée dans le cadre de transition excitonique faisant intervenir des phonons optiques. Les résultats de cette étude sont en accord satisfaisant avec les données expérimentales.


Abstract
The energy band structure of CuCl without spin-orbit coupling is calculated by employing combined LCAO and OPW methods. Spin-orbit splitting is calculated at Ɖ15, the valence band maximum, by a perturbation treatment. Effective masses of holes at Ɖ7 (the highest spin-orbit split valence band) and of electrons at Ɖ1 (the conduction band minimum) are obtained. Using these parameters the dissociation energy of excitons (Ɖ7Ɖ6) is calculated for n = 1, 2 and 3 states taking into account two corrections to the hole-electron interaction potential. They are the central cell correction and the variation of dielectric constant with distance. The oscillatory structure observed in absorption for energies higher than the band gap is explained through a calculation of transition probabilities to exciton states with simultaneous emission of optical phonons.