极化激元
2008-11-08
由于光子是横向电磁场的量子,光照射离子晶体时将激发横向的电磁场,从而对离子晶体中光频支横波振动产生影响,特别是当光子频率ω=kc与横波光学模声子的频率ωt相近时,两者的耦合很强,其结果将使光子与横波光学模声子的色散关系曲线都发生很大的改变,形成光子-横光学模声子的耦合模式,其量子称为极化激元。上图给出了离子晶体中极化激元的色散关系曲线。
1950年,黄昆综合介质的电磁理论和晶格动力学理论对极性晶体提出了一对唯象方程。它提供了处理极性晶体光学振动的基础,被称为“黄方程”。1951年黄昆从黄方程出发,又推导出晶体中的声子与电磁波的耦合振荡模式。他所预见的声子与电磁波的耦合振动模式于1963年首先被半导体磷化镓的Raman散射实验所证实,被命名为极化激元。后来发现其他物质振动也有类似的与电磁波的耦合模式,也被称为极化激元。现在极化激元成为分析固体光学性质的基础,黄昆的工作在国际上被看作是极化激元领域的里程碑式的工作。