eiradiatiivisiin

Eiradiatiivisiin prosesseihin viitataan, kun korkeamman energiatasoisen tilan energia poistuu järjestelmästä ilman säteilyä fotonien muodossa. Tällöin energian vapautuminen ei tuota valoa, vaan osa tai koko energiasta muuttuu lämpöenergiaksi tai poistuu muulla ei-säteilevällä tavalla. Näitä prosesseja esiintyy useilla aloilla, kuten kemiassa, fysiikassa ja materiaalitieteessä, erityisesti luminesenssissä ja elektronisten tilojen rekombinaatioissa.

Yleisimmät mekanismit ovat sisäinen konversio (internal conversion), värähtelyrelaksaatio sekä intersysteeminen siirtymä. Sisäinen konversio tapahtuu, kun elektroninen tila muuttuu toiseen vibraatiotilaan ilman fotonin emissionia. Värähtelyrelaksaatio tarkoittaa energian siirtymistä ympäristön värähtelyihin siten, että pääenergia häviää ilman säteilyä. Intersysteeminen siirtymä on prosessi, jossa energia siirtyy eri spin-tiloihin ilman valon syntyä. Lisäksi epäpuhtauksien, rajapintojen tai defektien aiheuttama ei-radiatiivinen rekombinaatio voi hävittää eksitoinnin energian, jolloin valo ei synny.

Merkitys ja mittaus:

Eiradiatiiviset prosessit vaikuttavat luminesenssikvanttituottoon ja siten materiaalien tehokkuuteen valon tuottamisessa tai hallinnassa. Yleinen kuvio voidaan esittää radiatiivisella nopeudella k_r ja ei-radiatiivisella nopeudella k_nr sekä kokonaisnopeudella tau = 1/(k_r + k_nr). Luminesenssikvanttituotto voidaan määrittää phi_L = k_r/(k_r + k_nr). Kun k_nr on pieni, phi_L on korkea; suurentunut k_nr heikentää valon tuottoa. Eri tekijät, kuten lämpötila, materiaalin laatu ja defektit, sekä ympäristö vaikuttavat k_nr-arvoon. Eiradiatiivisten prosessien hallinta parantaa laitteiden suorituskykyä, kuten LED-, OLED- ja fosforipohjaisten valonlähteiden sekä aurinkokennojen tehokkuutta.