Biexciton Two‐Photon Absorption and Raman Scattering in CuBr

Abstract

The probabilities of the two-photon absorption by a biexciton in the ground and the first vibrational states in CuBr and the probability of the two-photon Raman scattering with the participation of the ground and the first vibrational states of the biexciton as intermediate states are calculated by perturbation theory method. Supposing that a Lorentzian distribution of frequencies w( of the exciting light and a Lorentzian shape of the emission lines of the exciton occur, the shape of the emission line at different values of the biexciton half-width rrn is calculated. The dependence of the Raman scattering maximum position on wi is obtained. A t the condition 2 r ( Trn; T I ' , 2 r, the experimentally observed deviation of the Raman scattering maximum shifting from 2dwi, is explained. The polarizational properties of the Raman scattering probability are obtained including the case when the intermediate states are the biexcitons Die Wahrscheinlichkeiten der Zwei-Photon-Absorption durch ein Biexziton im Grundzustand und im ersten Schwingungszustand fur CuBr und die Wahrscheinlichkeit der Zwei-Photon-Raman-Streuung unter Teilnahme des Grundzustandes und des ersten Schwingungszustandes des Biexzitons als Zwischenzustande werden mit der Methode der Storungstheorie berechnet. Unter der Annahme einer Lorentzverteilung der Frequenzen des anregenden Lichts und einer Lorentzform der Emissionslinien des Exzitons wird die Form der Emissionslinie fur verschiedene Wert e der Biexzitonenhalbwertsbreite I',, berechnet. Eine AbhLngigkeit des Raman-Streumaximums von mi wird gefunden. Unter der Bedingung 2 r 5 rrn, r; rrn 2 l?f wird die experimentell beobachtete Abweichung der Maximumverschiebung der Ramanstreuung von 2dwi erkliirt. Die Polarizationseigenschaften der Ramanstreuwahrscheinlichkeit, einschlieIllich des Falles, wo die Zwischenzustilnde die Biexzitonen TI, T5, r3 sind, werden erhalten. rs, r3.