Просмотр кода страницы Поляритон

{{Квазичастица
 |имя                     = Поляритон
 |состав                  = Составная [[квазичастица]]
 |классификация           = [[Фонон]]ный поляритон, [[поверхностный поляритон]], [[экситон]]ный поляритон, [[плазмон]]-поляритон, [[магнон]]ный поляритон
 |num_types               = 6
 |теоретически_обоснована = [[Союз Советских Социалистических Республик|Советским]] [[Физик|физиком]] [[Толпыго, Кирилл Борисович|К. Б. Толпыго]],<ref name=":1" /><ref name=":0">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); {{cite web |url=http://ujp.bitp.kiev.ua/files/journals/53/si/53SI21p.pdf |title=Архивированная копия |accessdate=2015-10-15 |deadlink=да |archiveurl=https://web.archive.org/web/20151208052530/http://ujp.bitp.kiev.ua/files/journals/53/si/53SI21p.pdf |archivedate=2015-12-08 }}</ref> в 1950 году<ref name=":1">{{статья |заглавие=Physical properties of a rock salt lattice made up of deformable ions |издание=Zhurnal Eksperimentalnoi i Teoreticheskoi Fiziki (J. Exp. Theor. Phys.) |том=20 |номер=6 |страницы=497—509, in Russian |язык=en |тип=journal |автор=Tolpygo, K.B. |год=1950}}</ref><ref name=":0" /> и, независимо от него, китайским физиком [[Кун, Хуанг|Куном Хуангом]] в 1951 году.<ref>{{статья |заглавие=Lattice vibrations and optical waves in ionic crystals |издание=Nature |doi=10.1038/167779b0 |том=167 |страницы=779—780 |bibcode=1951Natur.167..779H |язык=en |тип=journal |автор=Huang, Kun |год=1951}}</ref><ref>{{статья |заглавие=On the interaction between the radiation field and ionic crystals |издание=[[Proceedings of the Royal Society|Proceedings of the Royal Society of London]] |том= 208|том=A |страницы=352—365 |язык=en |тип=journal |автор=Huang, Kun |год=1951}}</ref>
}}
'''Полярито́н''' ({{lang-en|polariton}}) — составная [[квазичастица]], возникающая при взаимодействии [[фотон]]ов ([[Электромагнитное излучение|электромагнитных волн]]) с элементарными возбуждениями [[Среда (теория систем)|среды]] — оптическими [[фонон]]ами, [[экситон]]ами, [[плазмон]]ами, [[магнон]]ами и так далее (которые называются соответственно ''фононными поляритонами'', ''экситонными поляритонами'' (светоэкситонами), ''плазмон-поляритонами'', ''магнонными поляритонами'' и так далее).
Взаимодействие электромагнитных волн с возбуждениями среды, приводящее к их связи, становится особенно сильным, когда одновременно их частоты <math>\omega</math> и [[волновой вектор|волновые векторы]] <math>k</math> совпадают (резонанс). В этой области образуются связанные волны, то есть ''поляритоны'', которые обладают характерным законом [[Дисперсия волн|дисперсии]] <math>\omega(k)</math>. Их энергия состоит частично из электромагнитной и частично из энергии собственных возбуждений среды.

Для описания фононных поляритонов необходимо решить уравнения колебаний [[Кристаллическая решётка|кристаллической решётки]] совместно с [[Уравнения Максвелла|уравнениями Максвелла]]. В простейшем случае кубического кристалла с изолированными фононным резонансом на частоте <math>\omega_0</math> решение даёт следующее соотношение для дисперсии фононных поляритонов (без учёта затухания):
: <math> {\left( \frac {kc}{\omega} \right )}^{2} = \varepsilon (\omega) = \frac {\omega_L^2 - \omega^2}{\omega_0^2 - \omega^2} \varepsilon_{\infty} </math>,

где <math>\varepsilon</math> — [[диэлектрическая проницаемость]] среды, <math>\varepsilon_{\infty}</math> — высокочастотная (по отношению к <math>\omega_0</math>) диэлектрическая проницаемость, <math>\omega_0</math>, <math>\omega_L</math> — частоты поперечного и продольного длинноволновых оптических фононов.

== Связанное состояние фотонов ==
В момент столкновения фотонов с охлаждёнными до почти [[Абсолютный нуль температуры|абсолютного нуля]] атомами [[Рубидий|рубидия]] фотоны приобретают массу (атомная составляющая поляритона). Путешествуя через облако рубидия, фотоны движутся от атома к атому. Каждое такое взаимодействие с атомом длится миллионные доли секунды, но иногда могут происходить встречи фотонов, после которых они следуют вместе неразрывно. Покинув облако, они теряют атомную составляющую, но "помнят" о том, что происходило с ними в облаке, оставаясь связанными в пары и триплеты.<ref>{{Cite web |url=https://www.vesti.ru/doc.html?id=2988884 |title=Вести.Ru: На пути к световому мечу: фотоны объединили, замедлили и обнаружили у них массу<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2018-02-21 |archive-date=2018-02-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180221230836/https://www.vesti.ru/doc.html?id=2988884 |deadlink=no }}</ref>

== См. также ==
* [[Поверхностный поляритон]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
* [http://earth-chronicles.ru/news/2014-07-21-68621 Ученые создали новый поляритонный лазер] // 21 июля 2014
* [https://stimul.online/news/sozdan-pribor-razdelyayushchiy-tok-spinov-v-zhidkom-svete/ Создан прибор, разделяющий ток спинов в жидком свете] // 12.11.2018
* [https://nauka.tass.ru/nauka/16948253 В Сколтехе запатентовали метод управления свойствами "жидкого света"] (поляритонный [[транзистор]] запатентован в "[[Сколтех]]е") // ТАСС, 2 фев 2023

{{внешние ссылки}}
{{Quasiparticle-stub}}
{{квазичастицы}}
{{нет источников|дата=2013-10-21}}
[[Категория:Физика твёрдого тела]]