Issue
J. Phys. France
Volume 49, Number 4, avril 1988
Page(s) 643 - 651
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01988004904064300
J. Phys. France 49, 643-651 (1988)
DOI: 10.1051/jphys:01988004904064300

Effet d'une microonde sur la fission des excitons singulets dans le tétracène cristallin

J.-L. Monge1, M. Mejatty1, V. Ern2 et H. Bouchriha1

1  Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure, Université Paris V, Tour 23, 2 place Jussieu, 75251 Paris, France
2  Laboratoire de Spectroscopie et d'Optique du Corps Solide (UA 232), Université Louis Pasteur, 5 rue de l'Université, 67084 Strasbourg, France


Abstract
We présent a detailed experimental study of the modulation of fission singlet exciton processes by high power microwaves in crystalline tetracene. The observed effects indicate transitions between pair states of triplets produced by singlet exciton fission. The study of resonance positions and linewidth via their evolution with the direction of the static field, allows evaluation of the pair lifetime and of the triplet exciton ZFS tensor. The use of the kinetic scheme of Johnson-Merrifield perturbed only by the microwave field, predicts correct signs and the vanishing of the effect for certain field directions, but cannot account properly for the linewidths and peak heights. Other possible theoretical approaches are also briefly discussed.


Résumé
On présente une étude expérimentale détaillée de la modulation par une forte puissance microonde du processus de fission des excitons singulets dans le tétracène cristallin. Les effets observés mettent en évidence l'existence de transitions micro-ondes entre les états de spin des paires triplet-triplet produites par la fission des excitons singulets. L'étude des positions des raies de résonance, de leurs largeurs et de leurs évolutions en fonction de la direction du champ magnétique nous a permis d'évaluer la durée de vie de ces paires et d'atteindre le tenseur de structure fine des excitons triplets. L'utilisation du schéma cinétique de Johnson-Merrifield auquel est adjointe une perturbation micro-onde donne le sens de la variation de l'effet, prévoit sa disparition pour certaines directions du champ magnétique, mais ne rend pas compte des largeurs et des hauteurs des raies. D'autres approches théoriques possibles sont brièvement discutées.

PACS
7135 - Excitons and related phenomena.

Key words
excitons -- organic compounds -- triplet state