ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Взаимодействие экситонов с фотонами. Поляритоны из "Теория твёрдого тела " Образование центров возбуждения квазиатомного типа проявляется в спектрах люминесценции кристаллов аргона и неона в виде отдельных узких линий с частотами, удивительно хорошо совпадающими (с точностью до десятка слг ) с частотами излучения соответствующих газов. [c.349] В кристаллах более тяжелых инертных атомов (ксенона и криптона) при локализации экситонов образуются сложные квази-молекулярные комплексы (эксимеры). Люминесценция из таких состояний проявляется в виде широких бесструктурных максимумов. [c.349] В предыдущих параграфах при исследовании спектра электронных элементарных возбуждений кристалла (экситонов) принималось во внимание только кулоновское взаимодействие между зарядами. Полное взаимодействие между зарядами включает также взаимодействие с поперечным электромагнитным полем, обмен квантами которого (фотонами) между заряженными частицами полностью определяет их запаздывающее взаимодействие. [c.349] Предположим что поперечное электромагнитное поле заключено в объеме кристалла и удовлетворяет тем же циклическим граничным условиям, что и экситоны. Предположим далее, что экситоны не взаимодействуют с колебаниями решетки — фононами. Оба предположения являются весьма существенными. Только при их выполнении, как мы увидим ниже, взаимодействие экситонов с волновым вектором к происходит с фотоном, имеющим тот же волновой вектор Л и ту же поляризацию, что и экситон. В этом случае в системе взаимодействующих экситонов и фотонов возникают новые элементарные возбуждения (стационарные состояния с тем же волновым вектором к), которые называют поляритонами или светоэкситонами. [c.349] Это равенство является дисперсионным уравнением, определяюшим зависимость частот новых элементарных возбуждений в системе взаимодействующих экситонов и фотонов от вешественного волнового вектора. [c.354] Следовательно, такие элементарные возбуждения равномерно распределены по объему V кристалла. На рис. 60 (см. также рис. 83) приведены обе поляритонные ветви в области малых значений волновых векторов (для случая преувеличенно больших значений /). Частота сог (0) = ]/(0)+ / ео называется частотой продольных экситонов. [c.354] Следовательно, волновые функции (к) 0) поляритонов содержат суперпозиции состояний экситонов и фотонов поляризации а, электрический вектор которых параллелен электрическому дипольному переходу йх. Относительный вклад экситонов и фотонов в этой суперпозиции определяется значениями функций А/, IX и у /, ц. [c.355] В области волновых векторов, близких резонансному значению О, смешивание экситонов и фотонов особенно велико. Эта область тем больше, чем больше параметр /, характеризующий взаимодействие экситонов с фотонами. [c.355] Пунктирные ЛИНИН изобр жают дисперсию фотонов ск/ ео и экситонов 2 (к). [c.355] Вернуться к основной статье