Zur Theorie des F-Zentrums*

Um die bisherigen entgegengesetzt extremen theoretischen Ausgangspositionen von PEKAR (unendlich viele Oszillatoren) und WILLIAMS (ein einziger Oszillator) zu überbrücken, ist es notwendig, die dynamische Kopplung der am Störzentrum lokalisierten Elektronenwellenfunktionen an das Gitter durch physikalisch reale Gittereigenschwingungen zu beschreiben. Die bei der Kopplung mitspielenden Eigenschwingungen werden dabei von der Symmetrie der lokalisierten Wellenfunktion xpn ausgewählt, und besitzen deshalb insgesamt Zentralsymmetrie und darüber hinaus die spezielle Symmetrie der Wellenfunktion (s, p, d, etc.). Dadurch wird es möglich — im Sinne eines Kreisschlusses — die Normalamplituden (Eigenvektoren) der mitspielenden Eigenschwingungen durch das elektrische Feld der Elektronenladungsverteilungen e \ xpn \ 2 zu fixieren. Da man bei Ubergängen zwischen zwei Elektronenzuständen nur zwei Elektronenwellenfunktionen gleichzeitig beschreiben muß, kann die dynamische Elektron-Gitter-Kopplung beim F-Zentrum stets auf die Kopplung an zwei Gitteroszillatoren reduziert werden, die die Symmetrie der beiden Wellenfunktionen haben und in guter Näherung physikalisch real sind. Eine auf diesem Fundament aufgebaute Theorie vermag die Charakteristika der F-Absorptionsund Emissionsbande in guter Übereinstimmung mit dem Experiment zu erklären, wie in Teil II gezeigt wird; vor allem aber kann sie — hinausgehend über die bisherigen Theorien — auf strahlungslose Ubergänge angewendet werden, so daß später mit Hilfe einer Reaktionskinetik Fragen der Quantenausbeute, Photoleitfähigkeit etc. untersucht werden können.