Pequenos polarões eletrônicos ligados a defeitos intersticiais de tântalo em lítio tantalato

As características de absorção de polarões eletrônicos pequenos, ligados e de curta duração, gerados opticamente, são inspecionadas em lítio tantalato congruente, LiTaO₃ (LT), a fim de abordar a questão se é possível localizar elétrons em pares de defeitos intersticiais TaV: V₋₈ por meio de um forte acoplamento elétron-fônon de curto alcance. A espectroscopia de fotoabsorção no estado sólido sob exposição à luz e a teoria do funcional da densidade são utilizadas para um acesso experimental e teórico às características espectrais de estados de polarão pequeno ligado e para calcular as energias de ligação dos pequenos polarões eletrônicos Ta ₋₈^4+ (antisite) e Ta ₕ^4+: V₋₈ (local intersticial). Como resultado, duas características de absorção energeticamente bem separadas (E 0. 5\, eV) com uma dependência distinta da polarização da luz de prova e com picos em 1. 6\, eV e 2. 1\, eV são descobertas. Contrastamos nossos resultados com a interpretação de um único estado de elétron pequeno ligado Ta ₋₈^4+ com forte anisotropia da distorção da rede e discutimos a geração óptica de polarões pequenos intersticiais Ta ₕ^4+: V₋₈ no contexto da ativação óptica de bipolarões Ta ₕ^4+: Ta ₓ₀^4+. Podemos concluir que a aparência da localização de portadores em TaV: V₋₈ deve ser considerada um estado intermediário adicional para os mecanismos de transporte por saltos 3D à temperatura ambiente, além do Ta₋₈, e, portanto, impacta uma variedade de aplicações ópticas, fotoelétricas e elétricas de LT em fotônica não linear. Além disso, prevê-se que LT representa um sistema modelo promissor para o exame mais aprofundado do efeito fotogalvânico baseado em polarões pequenos em óxidos polares com a característica única de dois estados de polarão pequeno, energeticamente bem separados.