The Interaction of Surface Excitons

Abstract

The Fourier transform ~( p )of the exciton-exciton interaction energy is derived. The excitons are situated in a semiinfinite polar crystal near the surface. The character of the interaction depends essentially on the symmetry of the spin functions under the permutation of identical particles. On the base of v ( p ) the shift of the surface exciton level with increasing exciton density n,, is obtained. The numerical value is listed for GaAs. The effective Hamiltonian of surface excitons interacting through exchange by virtual surface longitudinal optical phonons is derived. Es wird die Fouriertransformierte v(p) der Exziton-Exziton-Wechselwirkungsenergie abgeleite t.Die Exzitonen befinden sich in einem halbunendlichen polaren Kristall in der Nahe der Ober. flsche. Der Charakter der Wechselwirkung hangt wesentlich von der Symmetrie der Spinfunktionen unter Permutation identischer Teilchen ab. Mittels ~( p ) wird die Verschiebung des Niveaus der OberflLchenexzitonen mit wachsender Exzitonendichte aeX erhalten. Der numerische Wert fur GaAs wird mitgeteilt. Der effektive Hamiltonian der Oberflachenexzitonen, die iiber Austausch mit virtuellen longitudinalen optischen Oberflachenphononen wechselwirken, wird abgeleitet.