پلاریتون

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
رابطه پراکندگی پلاریتون فونون در GaP. منحنیهای قرمز روابط پراکندگی فونون و فوتون غیرمنتظره هستند، منحنیهای سیاه نتیجه جفت شدن هستند (از بالا به پایین: پلاریتون بالایی، LO phonon , polariton تحتانی).

پولاریتون در فیزیک، ‎/pəˈlærɪtɒnz, p-/‎ [۱] شبه‌ذره‌ای حاصل از اتصال قوی امواج الکترومغناطیسی با برانگیختگی دوقطبی الکتریکی یا قطبی مغناطیسی هستند. آنها عبارت از پدیده کوانتومی رایج شناخته شده به عنوان دفع سطح هستند،

تا این میزان نیز می‌توان پلاریتون‌ها را به عنوان حالت‌های طبیعی جدید یک ماده یا ساختار خاص که ناشی از اتصال قوی حالت‌های لخت است، که همان فوتون و نوسان قطبی است، تصور کرد. پولاریتون یک قطعه بوزونی است و نباید با قطبی (فرمیون) که یک الکترون به همراه یک ابر فونون متصل است اشتباه گرفته شود.

هر زمان که تصویر پولاریتون معتبر باشد (به عنوان مثال وقتی که حد اتصال ضعیف تقریب نامعتبر است)، مدل فوتون‌هایی که آزادانه در بلورها پخش می‌شوند کافی نیستند. یکی از ویژگی‌های مهم پلاریتون‌ها، وابستگی شدید سرعت انتشار نور از طریق بلور بر فرکانس فوتون است. برای اکسیتون-پلاریتون‌ها، نتایج تجربی غنی از جنبه‌های مختلف در اکسید مس (I) به دست آمده‌است.

تاریخ[ویرایش]

در سال ۱۹۲۹ نوسانات موجود در گازهای یونیزه شده توسط تانکز و لانگمویر مشاهده شد.[۲] پلاریتون‌ها ابتدا توسط تالپیگو به لحاظ تئوری مورد توجه قرار گرفتند.[۳] آنها در ادبیات علمی اتحاد جماهیر شوروی به عنوان اگزیتون‌های سبک شناخته شدند. این نام توسط پکار پیشنهاد شد، اما اصطلاح polariton ، که توسط جان هاپفیلد پیشنهاد شده بود، به تصویب رسید. حالتهای همراه امواج الکترومغناطیسی و فونونها در بلورهای یونی و رابطه پراکندگی آنها، که اکنون به عنوان پلاریتون‌های فونون شناخته می‌شوند، توسط تولپیگو در سال ۱۹۵۰ بدست آمد[۴] و به‌طور مستقل توسط هوانگ در سال ۱۹۵۱ حاصل شد.[۵][۶]

انواع[ویرایش]

پولاریتون حاصل اختلاط فوتون با برانگیختگی قطبی در یک ماده است. در زیر انواع پولاریتون وجود دارد:

منابع[ویرایش]

  1. "Polariton". واژه‌نامه‌های آکسفورد (وبگاه). انتشارات دانشگاه آکسفورد. Retrieved 2016-01-21.
  2. Tonks, Lewi; Langmuir, Irving (1929-02-01). "Oscillations in Ionized Gases". Physical Review. 33 (2): 195–210. Bibcode:1929PhRv...33..195T. doi:10.1103/PhysRev.33.195.
  3. K.B. Tolpygo, "Physical properties of a rock salt lattice made up of deformable ions," Zh. Eks.Teor. Fiz. vol. 20, No. 6, pp. 497–509 (1950), English translation: Ukrainian Journal of Physics, vol. 53, special issue (2008); "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2015-12-08. Retrieved 2015-10-15.
  4. Tolpygo, K.B. (1950). "Physical properties of a rock salt lattice made up of deformable ions". Zhurnal Eksperimentalnoi I Teoreticheskoi Fiziki (J. Exp. Theor. Phys.). 20 (6): 497–509, in Russian.
  5. Huang, Kun (1951). "Lattice vibrations and optical waves in ionic crystals". Nature. 167 (4254): 779–780. Bibcode:1951Natur.167..779H. doi:10.1038/167779b0.
  6. Huang, Kun (1951). "On the interaction between the radiation field and ionic crystals". Proceedings of the Royal Society of London. A. 208 (1094): 352–365. doi:10.1098/rspa.1951.0166.
  7. Fox, Mark (2010). Optical Properties of Solids (2 ed.). Oxford University Press. p. 107. ISBN 978-0-19-957337-0.
  8. Yuen-Zhou, Joel; Saikin, Semion K.; Zhu, Tony; Onbasli, Mehmet C.; Ross, Caroline A.; Bulovic, Vladimir; Baldo, Marc A. (2016-06-09). "Plexciton Dirac points and topological modes". Nature Communications. 7: 11783. arXiv:1509.03687. Bibcode:2016NatCo...711783Y. doi:10.1038/ncomms11783. ISSN 2041-1723. PMC 4906226. PMID 27278258.
  9. Klingshirn, Claus F. (2012-07-06). Semiconductor Optics (4 ed.). Springer. p. 105. ISBN 978-3-642-28362-8.

پیوند به بیرون[ویرایش]