Numéro
J. Phys. France
Volume 47, Numéro 4, avril 1986
Page(s) 649 - 657
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01986004704064900
J. Phys. France 47, 649-657 (1986)
DOI: 10.1051/jphys:01986004704064900

Interaction Triplet-Doublet dans les cristaux moléculaires. Cas de l'anthracène

F. Henia, J.L. Monge, P. Delannoy et H. Bouchriha

Groupe de Physique des Solides de l'E.N.S., Université Paris V, Tour 23, 2, place Jussieu, 75251 Paris, France


Abstract
Triplet-Doublet interaction is studied in crystalline anthracene from a static magnetic field effect on the triplet induced photodetrapping current. Experimental observations are interpreted in the frame of Johnson-Merrifield theory where Triplet-Doublet pair states are introduced. We were able to describe correctly the dependence of the effect both in function of the intensity of the applied magnetic field and of its orientation in the crystalline plane. The agreement of the best fit between experiment and theory permitted us to reach the rate constants for pair formation (10-10 cm3 s-1), separation (2.2 x 109 s-1) and reaction (3. 5 x 10 8 s-1) and to have a detailed information on the microscopic mechanism of the interaction.


Résumé
Nous avons étudié l'interaction Triplet-Doublet dans l'anthracène cristallin à partir de l'effet d'un champ magnétique statique sur le photocourant de dépiégeage induit par les triplets. Les observations expérimentales sont interprétées dans le cadre de la théorie de Johnson-Merrifield où on introduit l'existence d'états de paires Triplet-Doublet. On a pu ainsi rendre compte convenablement de la dépendance de l'effet aussi bien en fonction de l'intensité du champ magnétique appliqué que de son orientation dans le plan du cristal. La recherche du meilleur accord entre l'expérience et la théorie nous a permis d'atteindre les constantes de vitesse pour la formation des paires (10-10 cm3 s -1), de leur séparation (2,2 x 109 s-1) et de leur réaction (3,5 x 108 s-1) et d'avoir ainsi une information détaillée sur le mécanisme microscopique de l'interaction.

PACS
7135 - Excitons and related phenomena.
7220M - Galvanomagnetic and other magnetotransport effects.
7240 - Photoconduction and photovoltaic effects.

Key words
excitons -- galvanomagnetic effects -- organic compounds -- photoconductivity -- triplet state