Polariton

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 19. elokuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 19 muokkausta .
polariton
Yhdiste: Komposiitti kvasihiukkanen
Luokitus: Fononipolaritoni , pintapolaritoni , eksitonipolaritoni , plasmoni - polaritoni, magnonipolaritoni
Teoreettisesti perusteltu: Neuvostoliiton fyysikko K. B. Tolpygo [1] [ 2] vuonna 1950 [1] [2] ja hänestä riippumatta kiinalainen fyysikko Kong Huang vuonna 1951. [3] [4]
Tyyppien lukumäärä: 6

Polaritoni ( eng.  polariton ) - komposiitti kvasihiukkanen , joka syntyy, kun fotonit ovat vuorovaikutuksessa keskioptisten fononien, eksitonien, plasmonien, magnonien ja niin  edelleen ( joita kutsutaan vastaavasti fononipolaritoneiksi , eksitonitonsiksi ( eksitonitonsiksi ) polaritoniksi ) , plasmonipolaritonit , magnonipolaritonit jne). Sähkömagneettisten aaltojen vuorovaikutus väliaineen viritteiden kanssa, mikä johtaa niiden kytkeytymiseen, tulee erityisen voimakkaaksi, kun niiden taajuudet ja aaltovektorit kohtaavat samanaikaisesti (resonanssi). Tälle alueelle muodostuu kytkeytyneitä aaltoja eli polaritoneja , joilla on tyypillinen dispersiolaki . Niiden energia koostuu osittain sähkömagneettisesta ja osittain väliaineen luonnollisten viritteiden energiasta.

Fononipolaritonien kuvaamiseksi on tarpeen ratkaista kidehilan värähtelyyhtälöt yhdessä Maxwellin yhtälöiden kanssa . Yksinkertaisimmassa tapauksessa kuutiokiteessä, jossa on eristetyt fononiresonanssit taajuudella, ratkaisu antaa seuraavan suhteen fononipolaritonien dispersiolle (vaimennusta huomioimatta):

,

missä  on väliaineen permittiivisyys ,  on korkeataajuinen (suhteessa ) permittiivisyys ja ja  ovat pitkän aallon optisten poikittais- ja pituussuuntaisten optisten fononien taajuudet.

Fotonien sidottu tila

Kun fotonit törmäävät lähes absoluuttiseen nollaan jäähdytettyihin rubidiumatomeihin , fotonit hankkivat massan ( polaritonin atomikomponentti). Kulkiessaan rubidiumpilven läpi fotonit liikkuvat atomista atomiin. Jokainen tällainen vuorovaikutus atomin kanssa kestää sekunnin miljoonasosia, mutta joskus fotonit voivat kohdata, minkä jälkeen ne seuraavat toisiaan erottamattomasti. Poistuttuaan pilvestä he menettävät atomikomponenttinsa, mutta "muistavat" mitä heille tapahtui pilvessä, pysyen yhteydessä pareittain ja kolmoisiksi. [5]

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Tolpygo, KB Muovaavista ioneista koostuvan vuorisuolahilan fysikaaliset ominaisuudet  (englanniksi)  // Zhurnal Eksperimentalnoi i Teoreticheskoi Fiziki (J. Exp. Theor. Phys.) : Journal. - 1950. - Voi. 20 , ei. 6 . - s. 497-509, venäjäksi .
  2. ↑ 12 K.B. _ Tolpygo, "muodonmuuttuvista ioneista koostuvan vuorisuolahilan fysikaaliset ominaisuudet", Zh. Esim. Teor. Fiz . vol. 20, ei. 6, s. 497–509 (1950), englanninkielinen käännös: Ukrainian Journal of Physics , voi. 53, erikoisnumero (2008); Arkistoitu kopio (linkki ei saatavilla) . Käyttöpäivä: 15. lokakuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2015. 
  3. Huang, Kun. Hilavärähtelyt ja optiset aallot ionikiteissä  (englanniksi)  // Nature : Journal. - 1951. - Voi. 167 . - s. 779-780 . - doi : 10.1038/167779b0 . - .
  4. Huang, Kun. Säteilykentän ja ionikiteiden välisestä vuorovaikutuksesta  (englanniksi)  // Proceedings of the Royal Society of London  : Journal. - 1951. - Voi. A. _ - s. 352-365 .
  5. Vesti.Ru: Matkalla valomiekkaan: fotonit yhdistyivät, hidastuivat ja löysivät massansa . Haettu 21. helmikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2018.

Linkit