एक्सिटोन-पोलरिटोन: Difference between revisions
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भौतिकी में एक्सिटोन-पोलरिटोन एक प्रकार का पोलारिटोन है; संकर प्रकाश और पदार्थ क्वासिपार्टिकल, जो एक्सिटॉन (या तो बल्क या क्वांटम कुओं में) और फोटॉन के विद्युत चुम्बकीय द्विध्रुवी दोलनों के मजबूत युग्मन से उत्पन्न होता है। [1] चूँकि प्रकाश उत्तेजनाओं को मौलिक रूप से फोटॉन के रूप में देखा जाता है, जो द्रव्यमान रहित कण होते हैं, इसलिए उनमें भौतिक कण की तरह द्रव्यमान नहीं होता है। यह गुण उन्हें अर्धकण बनाता है।
सिद्धांत
दो दोलित्र अर्धचालक प्रकाशीय माइक्रोकैविटी में, फोटॉन मोड और क्वांटम कुओं के एक्सिटॉन के युग्मन के परिणामस्वरूप, दोलित्र की ऊर्जा प्रतिसंक्रमण होती है, प्रणाली के लिए दो नए सामान्य मोड को जन्म देता है, जिन्हें ऊपरी और निचले ध्रुवीय प्रतिध्वनि (या शाखाओं) के रूप में जाना जाता है। ऊर्जा परिवर्तन युग्मन शक्ति के समानुपाती होता है (उदाहरण के लिए, क्षेत्र और ध्रुवीकरण अतिछादित पर)। उच्च ऊर्जा या ऊपरी विधि (यूपीबी, ऊपरी पोलारिटोन शाखा) को चरण-विपरीत दोलन करने वाले फोटोनिक और एक्सिटॉन क्षेत्रों की विशेषता है, जबकि एलपीबी (निचली पोलारिटोन शाखा) विधि को चरण-विपरीत के साथ दोलन करने की विशेषता है। माइक्रोकैविटी एक्सिटोन-पोलरिटॉन अपने दोनों मूलरूप से गुणों को प्राप्त करते हैं, जैसे कि एक प्रकाश प्रभावी द्रव्यमान (फोटॉन से) और एक दूसरे के साथ परस्पर प्रभाव करने की क्षमता (मजबूत एक्साइटन अरैखिकता से) और पर्यावरण के साथ (आंतरिक फोनन सहित, जो ऊष्मीयकरण और विकिरण संबंधी हानियों द्वारा बहिर्युग्मन प्रदान करते हैं) होते है। ज्यादातर स्थितियों में अंतःक्रियाएं प्रतिकारक होती हैं, कम से कम एक ही स्पिन प्रकार (अंतर्मेरूनाल पारस्परिक प्रभाव) के पोलरिटोन अर्ध-कणों के बीच और गैर-रैखिकता शब्द सकारात्मक (घनत्व बढ़ने पर कुल ऊर्जा में वृद्धि, या ब्लूशिफ्ट) होता है।[2] हाल ही में, शोधकर्ताओं ने प्रकाशीय माइक्रो-कैविटी से जुड़े कार्बनिक पदार्थों में लंबी दूरी के परिवहन को मापा और दिखाया कि एक्सिटोन-पोलरिटोन कई माइक्रोन पर फैलते हैं।[3]
अन्य विशेषताएं
पोलारिटोन को गैर-परवलयिक ऊर्जा -संवेग परिक्षेपण संबंध द्वारा भी चित्रित किया जाता है, जो परवलयिक प्रभावी-द्रव्यमान सन्निकटन की वैधता को संवेग की एक छोटी सीमा तक सीमित कर देता है।[4] उनके पास एक स्पिन (भौतिकी) स्वातंत्र्य कोटि भी होती है, जिससे वे स्पिनोरियल तरल पदार्थ विभिन्न ध्रुवीकरण संरचना को बनाए रखने में सक्षम हो जाते हैं। एक्सिटोन-पोलरिटोन मिश्रित बोसॉन हैं जिन्हें बोस आइन्सटाइन संघनन बनाने के लिए देखा जा सकता है,[5][6][7][8] और पोलरिटोन अतितरलता और क्वांटम चक्रवात को बनाए रखते हैं[9] और उदीयमान तकनीकी अनुप्रयोगों के लिए संभावित होते हैं।[10] कई प्रायोगिक कार्य वर्तमान में पोलरिटोन लेज़रों,[11] प्रकाशीय प्रतिरोधान्तरित्र,[12] अरेखीय अवस्थाएँ जैसे सोलिटॉन और आश्चर्यजनक तरंगे, लंबी दूरी की सुसंगतता गुण और चरण संक्रमण, क्वांटम चक्रवात और स्पिनोरियल पैटर्न पर ध्यान केंद्रित करते हैं। एक्सिटोन-पोलरिटोन तरल पदार्थों का मॉडलीकरण मुख्य रूप से (सकल-पिटावस्की गुणांक) के उपयोग पर निर्भर करता है जो अरेखीय श्रोडिंगर समीकरणों के रूप में होते हैं।[13]
यह भी देखें
- पोलारिटोन
- पोलारिटोन सुपरफ्लुइड
- बोस-आइंस्टीन पोलरिटोन का संघनन
- बोस-आइंस्टीन क्वासिपार्टिकल्स का संघनन
संदर्भ
- ↑ S.I. Pekar (1958). "एक्साइटन्स के साथ एक क्रिस्टल में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का सिद्धांत". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 5 (1–2): 11–22. Bibcode:1958JPCS....5...11P. doi:10.1016/0022-3697(58)90127-6.
- ↑ Vladimirova, M; et al. (2010). "माइक्रोकैविटी में पोलारिटोन-पोलरिटोन इंटरेक्शन स्थिरांक". Physical Review B. 82 (7): 075301. Bibcode:2010PhRvB..82g5301V. doi:10.1103/PhysRevB.82.075301.
- ↑ Georgi Gary Rozenman; Katherine Akulov; Adina Golombek; Tal Schwartz (2018). "अल्ट्राफास्ट माइक्रोस्कोपी द्वारा कार्बनिक एक्सिटोन-पोलरिटोन का लंबी दूरी का परिवहन प्रकट किया गया". ACS Photonics. 5 (1): 105–110. doi:10.1021/acsphotonics.7b01332.
- ↑ Pinsker, F.; Ruan, X.; Alexander, T. (2017). "गैर-संतुलन पोलरिटोन संघनन पर गैर-परवलयिक गतिज ऊर्जा का प्रभाव". Scientific Reports. 7 (1891): 1891. arXiv:1606.02130. Bibcode:2017NatSR...7.1891P. doi:10.1038/s41598-017-01113-8. PMC 5432531. PMID 28507290.
- ↑ Deng, H (2002). "सेमीकंडक्टर माइक्रोकैविटी एक्सिटोन पोलरिटोन का संघनन". Science. 298 (5591): 199–202. Bibcode:2002Sci...298..199D. doi:10.1126/science.1074464. PMID 12364801. S2CID 21366048.
- ↑ Kasprzak, J (2006). "बोस-आइंस्टीन एक्सिटोन पोलरिटोन का संघनन". Nature. 443 (7110): 409–14. Bibcode:2006Natur.443..409K. doi:10.1038/nature05131. PMID 17006506.
- ↑ Deng, H (2010). "एक्सिटोन-पोलरिटॉन बोस-आइंस्टीन संघनन". Reviews of Modern Physics. 82 (2): 1489–1537. Bibcode:2010RvMP...82.1489D. doi:10.1103/RevModPhys.82.1489. S2CID 122733835.
- ↑ Byrnes, T.; Kim, N. Y.; Yamamoto, Y. (2014). "एक्सिटोन-पोलरिटॉन संघनित होता है". Nature Physics. 10 (11): 803. arXiv:1411.6822. Bibcode:2014NatPh..10..803B. doi:10.1038/nphys3143.
- ↑ Dominici, L; Dagvadorj, G; Fellows, JM; et al. (2015). "एक अरैखिक स्पिनर क्वांटम तरल पदार्थ में भंवर और आधा-भंवर गतिकी". Science Advances. 1 (11): e1500807. arXiv:1403.0487. Bibcode:2015SciA....1E0807D. doi:10.1126/sciadv.1500807. PMC 4672757. PMID 26665174.
- ↑ Sanvitto, D.; Kéna-Cohen, S. (2016). "पोलरिटोनिक उपकरणों की ओर सड़क". Nature Materials. 15 (10): 1061–73. Bibcode:2016NatMa..15.1061S. doi:10.1038/nmat4668. PMID 27429208.
- ↑ Schneider, C.; Rahimi-Iman, A.; Kim, N. Y.; et al. (2013). "एक विद्युत पंप पोलरिटोन लेजर". Nature. 497 (7449): 348–352. Bibcode:2013Natur.497..348S. doi:10.1038/nature12036. PMID 23676752.
- ↑ Ballarini, D.; De Giorgi, M.; Cancellieri, E.; et al. (2013). "ऑल-ऑप्टिकल पोलरिटोन ट्रांजिस्टर". Nature Communications. 4 (2013): 1778. arXiv:1201.4071. Bibcode:2013NatCo...4E1778B. doi:10.1038/ncomms2734. PMID 23653190.
- ↑ Moxley, Frederick Ira; Byrnes, Tim; Ma, Baoling; Yan, Yun; Dai, Weizhong (2015). "बहु-आयामी ओपन डिसिपेटिव ग्रॉस-पिटेवस्की समीकरणों को हल करने के लिए एक जी-एफडीटीडी योजना". Journal of Computational Physics. 282: 303–316. Bibcode:2015JCoPh.282..303M. doi:10.1016/j.jcp.2014.11.021. ISSN 0021-9991.
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