Активная спектроскопия объемных и поверхностных поляритонов в кристалле BeO

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 01.04.21
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2001, Москва
  • количество страниц: 106 с. : ил
  • автореферат: нет
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Активная спектроскопия объемных и поверхностных поляритонов в кристалле BeO
Оглавление Активная спектроскопия объемных и поверхностных поляритонов в кристалле BeO
Содержание Активная спектроскопия объемных и поверхностных поляритонов в кристалле BeO
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
ГЛАВА 1. Некоторые вопросы теории активной спектроскопии
комбинационного рассеяния света на объемных и поверхностных поляритонах
1.1 Дисперсия объемных и поверхностных поляритонов
1.2 Когерентное антистоксово комбинационное рассеяние света на объемных поляритонах
1.3 Комбинационное рассеяние света на когерентно возбужденных поляритонах
ГЛАВА 2. Дисперсия линейной, квадратичной и кубичной
восприимчивостей в кристалле ВеО
2.1 Фонон-поляритонные спектры и дисперсия линейной и квадратичной восприимчивостей
2.2 Экспериментальное исследование спектров КАРС на оптических фононах
2.3 Дисперсия кубической нелинейной восприимчивости
ГЛАВА 3. КАРС на поляритонах с пространственно разнесенными
возбуждающими и пробным пучками
3.1 Принцип и теоретическое описание метода КАРС на поляритонах с пространственно разнесенными пучками
3.2 Экспериментальное исследование КАРС спектров на поляритонах с пространственно разнесенными возбуждающими и пробным пучками
3.3 Влияние распространения поляритонов на ширину поляритонных КАРС спектров
ГЛАВА 4. Комбинационное рассеяние света на когерентно-возбужденных
поверхностных поляритонах
4.1 Поверхностные поляритоны в кристалле ВеО и условия их возбуждения
4.2 Экспериментальная методика
4.3 Результаты и обсуждения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Наличие в среде дийольно-активных колебаний приводит к возникновению возбуждений смешанной природы, называемых попяритонами. Энергия поляритонов состоит частично из электромагнитной энергии поля и частично из энергии элементарных возбуждений среды. В зависимости от того, с какими квазичастицами взаимодействуют фотоны в среде, поляритоны иногда называют соответственно экситонными, фононными, магнонными и т.д. Ниже будет рассматриваться область спектра оптических фононов, поэтому под термином поляритоны далее будут подразумеваться фононные поляритоны.
На границе раздела кристалл-воздух в диапазоне частот, где диэлектрическая проницаемость кристалла 8(со) является отрицательной величиной (точнее е(со)<-1) могут существовать так называемые поверхностные поляритоны. Отличительной особенностью поверхностных поляритонов является то, что они могут распространяться только вдоль границы раздела, а при удалении от нее их амплитуда экспоненциально спадает. Нерадиационный характер поверхностных поляритонов не позволяет возбуждать их непосредственно падающей на гладкую границу электромагнитной волной и требует специальных методов возбуждения.
Поскольку длина волны поляритонов значительно превышает период кристаллической решетки, то их закон дисперсии описывается макроскопическими свойствами среды, которые полностью определяются функцией диэлектрической проницаемости, несущей информацию об оптически активных элементарных возбуждениях вещества, взаимодействующих с фотонами. В связи с этим, изучение поляритонных возбуждений позволяет получать информацию о свойствах кристаллов различной природы в широком инфракрасном (ИК) спектральном диапазоне.
Впервые закон дисперсии объемных поляритонов со (к) (зависимость частоты со от волнового вектора к) для простейшего кубического кристалла был получен теоретически в 1950 году [1-3]. Однако, лишь с созданием лазеров и развитием новых методов в спектроскопии неупругого рассеяния света появилась возможность экспериментального исследования поляритонов.

Одним из наиболее эффективных методов исследования равновесных поляритонных состояний является спонтанное комбинационное рассеяние (КР) света под малыми углами, с помощью которого поляритоны впервые и наблюдались экспериментально в 1965 году [4,5]. Этот метод позволяет относительно просто и с достаточно высокой точностью проводить измерения поляритонных дисперсионных кривых в кубических и анизотропных многоатомных кристаллах без центра симметрии, а также исследовать различные свойства поляритонных возбуждений. К настоящему времени выполнено значительное число работ по спектроскопии КР света на поляритонах, результаты которых освещены в ряде обзоров и монографий [6-12].
Спонтанное КР происходит на флуктуационных или тепловых поляритонных возбуждениях. Между тем, возможности нелинейной оптики позволяют перейти к исследованию собственных возбуждений среды методами так называемой активной спектроскопии, когда рассеяние света происходит не на тепловых, а на предварительно оптически “подготовленных” — сфазированных лазерными пучками, когерентных возбуждениях среды (в частности, поляритонных). Такая возможность существенно расширяет круг задач, решаемых методами спектроскопии рассеяния света [13-15]. Можно отметить, что основным достоинством активной спектроскопии по сравнению со спонтанным КР являются значительная интенсивность сигнала рассеяния в пучке малой расходимости и высокое разрешение в со- и в -пространствах, определяемое параметрами используемых лазеров (спектральными ширинами и расходимостью).
Один из таких методов - КР света на поляритонах, когерентно возбуждаемых внешним ИК излучением, которое попадая в область решеточных резонансов кристалла трансформируется в поляритоны.
Более широкое распространение получили эксперименты по когерентному рассеянию света на поляритонах, сфазированных не непосредственно внешним ИК излучением, а в поле двух лазерных пучков с частотами, разность между которыми попадает в область поляритонного спектра (бигармоническая накачка) [13-15]. Частным случаем такого процесса является когерентное антистоксово рассеяние света (КАРС), когда

Таблица 2.1.
Параметры оптических фононов кристалла ВеО.
А,(2) Е1(х,у) е2 ссылки
Уто Уто Уьо Уьо Уто Уто ьо Уьо VI У1 V2 У2
678 - 1081 - 722 - 1097
680 12,8 1083 12 724 11,6 1098
684 9,5 1085 14 725 7,5 1095 12 684 8
678 3,0 1078 16 722 1,8 1097 15 683
- - 1082 14 - - - - 684 4 338
678 2,5 “ “ 723 1,4 ” “ 684 2,5 338 0,4 данная работа
СТхх(ТО)= 1,42.10'8 <т22(ТО)= 5,14.10'8 стхх(ЬО)= 0,703.10'8 сг22(ЬО)= 1,75.10‘8 стХ2(ТО)==Ю,590.10'8 МШ)=0,221.10'8 61
<7хх(Т0)/охх(У1>= 0,655±5% Охх(у2)/стХх(у1)=!0,07±5% Х%2/Х%.=0,12 + 5% данная работа
Соо||=2,99 80| | =8оо| | СО ш2/(0то2=7,5 6 ЯАСоп- 8оо| 1=4,57 8оо±=2,95 £01=8и1СС)ш2/м то2=6,7 9 1(Е1)=й01- 8ю±
Примечание. Здесь у=со/2яс, у=Г/2лс и имеют размерность см'1; сг представлено в единицах см'1стерад.'1. Точность измерений а, проведенных в [61], составляет 20%.

Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела