Взаємодія електромагнітного випромінювання та легких частинок з неідеальними кристалічними середовищами - Автореферат

Інтерес до вивчення взаємодії електромагнітних хвиль з кристалами має давню історію, починаючи з робіт Г.А. Цьому сприяє й вдосконалення методики та техніки експерименту, в результаті якого стало можливим спостерігати «тонші» явища (наприклад, додаткові хвилі Пекара [3]), й успіхи в області фундаментальних теоретичних досліджень, - на стику кристалооптики й теорії екситонів виникла теорія світлоекситонів (поляритонів) з урахуванням ефектів запізнювання, дальніх кулонівських взаємодій і сильної зворотної дії частинок кристала на електромагнітну хвилю. Основна мета представленого в дисертаційній роботі теоретичного дослідження полягає у встановленні закономірностей взаємодії неідеальних кристалічних середовищ (кристалів з вакансіями та дефектами ізотопічного заміщення, квазідвовимірних шарів і неідеальних надграт) з електромагнітним випромінюванням і легкими зарядженими частинками (швидкими Вивчений енергетичний спектр (обєкт дослідження) орієнтаційно-разупорядкованих молекулярних кристалів (кристалів, центри тяжіння всіх молекул у яких знаходяться у вузлах регулярної інваріантної для трансляції кристалічної решітки, проте орієнтації частини молекул не співпадають з рівноважними) і змішаних молекулярних кристалів (кристалів з дефектами ізотопічного заміщення). Вивчено взаємодію високотемпературних надпровідників структури типу YBACUO з електромагнітним полем (обєкт дослідження), досліджено розсіяння світла в квазідвовимірних YBACUO-кристалах (предметом вивчення в даному випадку є: комбінаційне розсіяння світла, генерація другої оптичної гармоніки, збудження локалізованих в тонкому шарі поляритонів полемНа основі розвиненої в роботі методики для молекулярних кристалів у рамках квазімолекулярної моделі досліджено оптичну анізотропію валентних кристалів (алмаз, кремній), яка витікає з нелокальності звязку дипольного моменту СО кристалу з напруженістю діючого на СО поля, отримано закони дисперсії екситонних поляритонів (що виходять з умови вирішення системи лінійних рівнянь (1) - (2)). Мікроскопічний підхід, згідно з яким поширення світла в кристалах розглядається як запізнювальна передача збудження між його окремими молекулами, дозволив застосувати метод діючого поля для розрахунку законів дисперсії світлоекситонів навколо дисперсійних частот, обґрунтувати появу ДСХ і провести аналіз оптичної анізотропії нескінченних кристалів кубічної симетрії. При переході до напівнескінченних кристалів у теорії ДСХ необхідно враховувати поверхневі хвилі [8], оскільки вони дають істотний внесок у закони відбиття світлоекситонів, а також у закони проходження й відбиття світла від поверхні кристалу. В роботі проведене узагальнення методу діючого поля на двовимірно-періодичні структури, що дозволило розрахувати поляризацію атомів у поверхневому шарі й одержати закони дисперсії світлоекситонів з урахуванням поверхні кристалу. Результати даного дослідження, на відміну від деяких робіт (див., наприклад, монографію [29], автори якої вважають, що в обємі кристалу з «різкою» межею розповсюджуються хвилі з такою ж дисперсією, як і в нескінченному однорідному кристалі), свідчать, що метод діючого поля при переході від нескінченних кристалів до напівнескінченних разом з урахуванням поверхневих хвиль дозволяє получити змінені закони дисперсії «обємних» світлоекситонів, оскільки коефіцієнтиОтримані в роботі закони дисперсії екситонних поляритонів для кристалів з алмазоподібною структурою використано для дослідження генерації електронних збуджень полем IMG_88ad1f99-285a-4152-9010-a1d641f68f05 (законів дисперсії електромагнітної хвилі, що супроводжує частинку) з поляритонною гілкою, які відображають подвійний резонанс (по частоті IMG_0d3d021e-7860-4963-9813-72c6a27809b3 . Для того, щоб врахувати дію поля b - частинки на коливання дипольних моментів (1) квазімолекул алмазоподібної структури, локальне (внутрішнє) поле (2) кристалу доповнене «зовнішнім» полем частинки Отримана в роботі інтенсивність випромінювання збуджених полем b - частинки СО алмазоподібного кристалу виходить із обчислення сумарної роботи Виявилось, що у надтонкому шарі такого кристалу можуть розповсюджуватися дві хвилі з однією й тією ж частотою та поляризацією, нормальною до поверхні, але з різними довжинами хвиль.Основну увагу в роботах, які присвячені теоретичному вивченню гиротропних властивостей (ефектів просторової дисперсії) молекулярних кристалів, приділено розробці й розвитку мікроскопічного опису гиротропії, виявленню різних її механізмів, аналізу їхнього звязку з мікропараметрами середовища й частотної дисперсії. Такі дослідження дають можливість використати явище гиротропії в якості тонкого експериментального методу вивчення структурних особливостей кристалічних середовищ. Мікроскопічний розгляд усіляких оптичних ефектів у системах, що знаходяться під зовнішнім впливом, потребує відомої залежності характеристик нормальних електромагнітних хвиль у кристалі від величини цих впливів. У свою чергу, знаходження такої залежності вимагає рішення питань, повязаних з пере

Основний зміст роботи