Поларитон

Во физиката, поларитони ( / pəlærɪtɒnz, poʊ- / ) се квазичестици кои произлегуваат од силно спојување на електромагнетни бранови со електрична или магнетна диполна носечка ексцитација.Тие се израз на заедничката квантна појава познат како отклонување на нивото, исто така позната како принцип на избегнување на премин. Поларитоните го опишуваат преминувањето на дисперзијата на светлината со било која интерактивна резонанца. До оваа мера, поларитоните, исто така, може да се сметаат како нови нормални модови на даден материјал или структура што произлегуваат од силното спојување на голи модови, кои се фотони и диполарни осцилации. Поларитонот е бозонска квазичестица и не треба да се меша со поларитонот (фермионски), кој е електрон плус поврзан како фононски облак.

Секогаш кога полиритонската слика е валидна, моделот на фотони кој слободно се шири во кристалите е недоволен. Главна одлика на поларитоните е силната зависност на брзината на пропагирање на светлината преку кристалот на честотата на фотонот. За екситон-поларитоните, богатите експериментални резултати на различни аспекти се добиени во бакар (I) оксид.

Историја

Осцилациите во јонизираните гасови беа забележани од Тонкс и Ленгмър во 1929 година. Поларитоните беа теоретски разгледани од Толпиго. Тие биле наречени лесни екситони во украинската и руската научна литература. Тоа име го предложил Пекар, но терминот поларитон, предложен од Хопфилд, бил усвоен. Соединетите состојби на електромагнетни бранови и фонони во јонските кристали и нивната дисперзивна релација, сега познати како фононски поларитони, биле добиени од Толпиго во 1950 година, а независно од Кун во 1951 година. Колективните интеракции биле објавени од страна на Пинес и Бохм во 1952 година, а плазмоните биле опишани во сребро од Фролих и Пелцер во 1955. Ричи предвиде површински плазмони во 1957 година, а Ричи и Елдриџ објавија експерименти и предвидувања на емитирани фотони од озрачени метални фолии во 1962 година. Ото најпрвин беше објавен на површински плазмон-поларитон во 1968 година. Суперфлуидност на собна температура на поларитоните била забележан во 2016 година од страна на Џовани Лерарио и сор., На CNR NANOTEC Институтот за нанотехнологија, со користење на органски микрокавини кои поддржуваат стабилен Френкел екситон-полритон на собна температура. Во февруари 2018 година, научниците објавија откривање на нова три-фотонска форма на светлина, која може да вклучува и поларитони, кои би можеле да бидат корисни во развојот на квантните компјутери.

Видови

Поларитонот е резултат на мешање на фотон со поларно возбудување на материјал. Следниве се типови на поларитони:

Поларитоните од фононот се резултат на спојување на инфрацрвен фотон со оптички фонон;
Екситонните поларитони се резултат на спојување на видливата светлина со екситон;
Поларитоните на интерсубанден резултат произлегуваат од спојување на инфрацрвен или терхаерц-фотон со интеркоспарентна ексцитација;
Поларитоните од површински плазмон произлегуваат од спојување на површинските плазмони со светлина (брановата должина зависи од супстанцијата и неговата геометрија);
Брагговите поларитони ("Брагориотон") се резултат на спојување на браггонските фотонски модови со ретки екситони;
Плекситоните произлегуваат од спојните плазмони со екситони;
Појадоците на Магнон се резултат на спојување на магнонот со светлина.