Taking up the quantum-statistical derivation of a mass action law for two-component Fermi systems with Coulomb interaction given previously an improved density formula for either species is presented. It expresses the densities as a sum of a free quasi-particle part and a correlated contribution resulting from bound and scattering states. Avoiding the resolvent-technique for the solution of the T-matrix equation the correlated density is directly expressed in terms of on-shell quantities, eventually the scattering phase shifts. The ionisation equilibrium of excitons, electrons, and holes is quantitatively analyzed by model calculations for a cut-off Coulomb potential. The possibility of Bose-Einstein condensation of scattering states is inspected.Auf der Grundlage einer fruher angegebenen quantenstatistischen Ableitung eines Massenwirkungsgesetzes fur Zweikomponenten-Fermisysteme mit Coulomb-Wechselwirkung wird ein verbesserter Ausdruck fur die Dichten der Teilchensorten angegeben. Die Dichten ergeben sich als Summe einer Dichte freier Quasiteilchen und eines Korrelationsbeitrages, der von den Bindungs-und Streuzustinden herruhrt. Bei der Behandlung der T-Matrix-Gleichung wird auf die Anwendung der Resolvententechnik verzichtet, und die korrelierte Dichte wird direkt durch aus der T-Matrix abgeleitete ,,on-shell"-GroOen, letzten Endes durch die Streuphasen, ausgedruckt. Das Ionisationsgleichgewicht von Exzitonen, Elektronen und Lochern wird anhand von Modellrechnungen fur ein ,,cut-off"-Coulomb-Potential untersucht. Die Moglichkeit der Bose-Einstein-Kondensation von Streuzustlnden wird betrachtet.

G . ROPKE et al. : Influence of Exciton Gas and Electron-Hole Plasma 2 15 phys. stat. sol. (b) 100, 215 (1980) Corrections to the energy levels of ground state excitons embedded in a gas of excitons, electrons, and holes are obtained within the framework of the Green's function technique. Contributions of the interaction with free carriers and excitons are considered in the first Born approximation, and plasmon effects are taken into account. Numerical values are given for the exciton energy shift linear in the densities a t different temperatures and different electron-hole mass ratios.Im Rahmen der Technik der Greenschen Funktionen werden die Korrekturen zur Grundzustandsenergie eines Exzitom berechnet, das in ein Plasma aus Exzitonen, Elektronen und Lochern eingebettet ist. Es werden die Beitrage der Wechselwirkung mit freien Ladungstragern und mit Exzitonen in der ersten Bornschen Niiherung betrachtet, und Plasmoneffekte werden berucksichtigt. SchlieSlich werden numerische Werte fiir die in den Dichten lineare Verschiebung des exzitonischen Grundzustandes bei verschiedenen Temperaturen und Elektron-Loch-Massen-verhLltnissen gegeben.

I n an electron-hole (or electron-proton) plasma the density of either species is calculated from the single particle Green's function including ladder type diagrams. The density can be decomposed into contributions of uncorrelated quasiparticles and particles in correlated pairs, the latter referring to both, bound and scattering states. No discontinuity occurs a t the Mott criterion. I n the non-degenerate limit a mass action law is obtained which is illustrated by a simple model calculation.Fur ein Elektron-Loch-(oder Elektron-Proton-) Plasma wird die Dichte beider Sorten aus der Einteilchen-Green-Funktion berechnet, wobei Leiter-Diagramme berucksichtigt werden. Die Dichte kann in Beitrage unkorrelierter Quasiteilchen und von Teilchen in korrelierten Paaren zerlegt werden, letztere beziehen sich auf Bindungs-und Streuzustande. Beim Mott-Kriterium tritt keine Diskontinuitat auf. Im Nichtentartungsfall wird ein Massenwirkungsgesetz abgeleitet und durch eine einfache Modellrechnung veranschaulicht.

H. STOLZ et al. : Hartree-Fock Theory of the Electron-Hole Plasma 585 phys. stat. sol. (b) 106, 585 (1981) Subject classification: 13.5 and 13.5.1; 22Zentralinstitutjiir Elektronenphysik der Akademie der Wissenschaften der DDR, Berlin') (a) (a), and G . ROPKE (b) For the electron-hole plasma the Hartree-Fock scheme is extended to include those pair correlations leading to excitonic bound states. Thus an effective single-exciton Schrodinger equation is obtained systematically accounting for the interaction of an exciton with others in a mean-field approximation valid t o linear order in the density. This single-exciton equation may also be derived from a many-exciton Hamiltonian subject to Hartree-Fock decoupling. The excitons are represented by Boson operators, the Pauli principle for the electrons and holes being maintained by a proper antisymmetrization of the interaction matrix element.Fur das Elektron-Loch-Plasma wird die Hartree-Fock-Niherung so erweitert, daS sie diejenigen Paar-Korrelationen berucksichtigt, welche zu exzitonischen BindungszustSnden fiihren. Dadurch wird systematisch eine Ein-Exzitonen-Schrodinger-Gleichung gewonnen, die die Wechselwirkung mit anderen Exzitonen in einer mean-field-Niherung linear in der Dichte beschreibt. Diese EinExaitonen-Gleichung kann auch aus einem Vielexzitonen-Hamilton-Operator mit Hilfe der Hartree-Fock-Entkopplung gewonnen werden. Den Exzitonen entsprechen dabei Bose-Operatoren; das Pauli-Prinzip fur die Elektronen und Locher wird durch eine entsprechende Antisymmetrisierung des Matrixelements der Wechselwirkung berucksichtigt.

In the framework of the Schwinger-Keldysh formalism for nonequilibrium many-particle systems the interaction of radiation with the electron-hole system is considered. Spectral and kinetical properties of the photon within the system, i.e. the polariton, are investigated including the manybody effects like phonon interaction, screening, and Pauli blocking. A kinetic equation for incoherent polaritons including the influences of these effects is presented.Im Rahmen des Schwinger-Keldysh-Formalismus fur Vielteilchensysteme in Nichtgleichgewichts-zustLnden wird die Wechselwirkung von Strahlung mit dem Elektron-Loch-System behandelt. Die spektralen und kinetischen Eigenschaften der Photonen im System, also der Polaritonen, werden untersucht unter Einbeziehung von Vielteilcheneffekten wie Phonon-Wechselwirkung, Abschirmung und Phasenraumverbrauch. Es wird eine kinetische Gleichung fur Polaritonen abgeleitet, die die Einflusse dieser Effekte berucksichtigt. l) Hausvogteiplatz 5-7, DDR-1086 Berlin, GDR. 2, Compare also [26]. 41'