पोलारिटोन

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Not to be confused with पोलरोन.
गैलियम फास्फाइड में फोनन पोलरिटोन का फैलाव संबंध। रेड कर्व्स अनकपल्ड फोनन और फोटॉन फैलाव संबंध हैं, ब्लैक कर्व्स कपलिंग का परिणाम हैं (ऊपर से नीचे: ऊपरी पोलरिटोन, एलओ फोनन, लोअर पोलरिटोन)।
संघनित पदार्थ भौतिकी
QuantumPhaseTransition.svg
मामले की स्थिति
चरण -घटना
इलेक्ट्रॉनिक चरण
इलेक्ट्रॉनिक घटना
क्वांटम हॉल प्रभाव
चुंबकीय चरण
Quasiparticle
नरम बात
वैज्ञानिक

भौतिकी में, पोलरिटोन /pəˈlærɪtɒnz, poʊ-/[1] विद्युत या चुंबकीय द्विध्रुव-वाहन उत्तेजना के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंग के कठोर युग्मन के परिणामस्वरूप होने वाले क्वासिपार्टिकल्स हैं। वे सामान्य मात्रा घटना की अभिव्यक्ति हैं जिसे स्तर प्रतिकर्षण के रूप में जाना जाता है, जिसे परिहारित क्रॉसिंग के रूप में भी जाना जाता है। पोलारिटोन किसी भी अंतःक्रियात्मक अनुनाद के साथ प्रकाश के फैलाव (प्रकाशिकी) को पार करने का वर्णन करते हैं। इस सीमा तक पोलरिटोन को किसी दिए गए सामग्री या संरचना के नए सामान्य मोड के रूप में भी माना जा सकता है, जो ख़ाली मोड के कठोर युग्मन से उत्पन्न होता है, जो कि फोटॉन और द्विध्रुवीय दोलन हैं। पोलरिटोन बोसोनिक क्वासिपार्टिकल है, और पोलरॉन (एक फर्मीओनिक क्वासिपार्टिकल) के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जो इलेक्ट्रॉन और संलग्न फोनन क्लाउड है।

जब भी पोलरिटोन चित्र मान्य होता है (अर्थात, जब कमजोर युग्मन सीमा अमान्य सन्निकटन है), क्रिस्टल में स्वतंत्र रूप से प्रसार करने वाले फोटॉन का मॉडल अपर्याप्त है। पोलरिटोन की प्रमुख विशेषता फोटॉन की आवृत्ति पर क्रिस्टल के माध्यम से प्रकाश के प्रसार की गति की कठोर निर्भरता है। एक्सिटोन-पोलरिटोन के लिए, कॉपर (आई) ऑक्साइड की स्थितियों में विभिन्न पहलुओं पर प्रायोगिक परिणामों का खजाना प्राप्त हुआ है।

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इतिहास

1929 में लेवी टोंक्स और इरविंग लैंगमुइर द्वारा आयनित गैसों में दोलन देखे गए थे।[2] किरिल बोरिसोविच टॉलपीगो द्वारा पोलारिटोन को सबसे पहले सैद्धांतिक रूप से माना गया था।[3][4] सोवियत वैज्ञानिक साहित्य में उन्हें प्रकाश-उत्तेजना कहा जाता था। यह नाम सोलोमन इसाकोविच अंक द्वारा सुझाया गया था, किंतु जॉन हॉपफील्ड द्वारा प्रस्तावित शब्द पोलरिटोन को अपनाया गया था। आयनिक क्रिस्टल में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तरंगों और फोनन की युग्मित अवस्थाएं और उनका फैलाव संबंध, जिसे अब फोनन पोलरिटोन के रूप में जाना जाता है, 1950 में टॉल्पीगो द्वारा प्राप्त किया गया था।[3][4] और, स्वतंत्र रूप से, 1951 में हुआंग कुन द्वारा।[5][6] 1952 में डेविड पाइंस और डेविड बोहम द्वारा सामूहिक बातचीत प्रकाशित की गई थी, और 1955 में हर्बर्ट फ्रॉलीच और एच। पेल्जर द्वारा सिल्वर में प्लास्मों का वर्णन किया गया था। आरएच रिची ने 1957 में सतह के प्लास्मों की भविष्यवाणी की थी, फिर रिची और एच.बी. एल्ड्रिज ने 1962 में विकिरणित धातु की पन्नी से उत्सर्जित फोटॉनों के प्रयोगों और भविष्यवाणियों को प्रकाशित किया। ओटो पहली बार 1968 में सरफेस प्लास्मोन-पोलरिटोन पर प्रकाशित हुआ।[7] कमरे के तापमान पर पोलरिटोन की सुपरफ्लूडिटी देखी गई[8] 2016 में जियोवन्नी लेरारियो एट अल. द्वारा राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद (इटली) इंस्टीट्यूट ऑफ नैनोटेक्नोलॉजी में, कमरे के तापमान पर स्थिर फ्रेनकेल एक्सिटोन-पोलरिटोन्स का समर्थन करने वाले कार्बनिक माइक्रोकैविटी का उपयोग करके। फरवरी 2018 में, वैज्ञानिकों ने प्रकाश के एक नए तीन-फोटॉन रूप की खोज की सूचना दी, जिसमें पोलरिटोन सम्मिलित हो सकते हैं, जो क्वांटम कंप्यूटर के विकास में उपयोगी हो सकते हैं।[9][10]

प्रकार

एक सामग्री में ध्रुवीय उत्तेजना के साथ फोटॉन के संयोजन का परिणाम पोलरिटोन है। निम्नलिखित प्रकार के पोलरिटोन हैं:

  • एक ऑप्टिकल फोनन के साथ एक अवरक्त फोटॉन के युग्मन के परिणामस्वरूप फोनोन पोलरिटोन;
  • exciton-पोलरिटोन एक्सिटोन के साथ दृश्य प्रकाश के युग्मन से उत्पन्न होते हैं;[11]
  • इंटरसबबैंड पोलरिटोन इंफ्रारेड या टेराहर्ट्ज़ विकिरण फोटॉन के इंटरसबबैंड उत्तेजना के साथ युग्मन से उत्पन्न होते हैं;
  • [[सतह समतल पोलरिटोन]] प्रकाश के साथ सतह प्लास्मों के युग्मन से उत्पन्न होते हैं (तरंग दैर्ध्य पदार्थ और इसकी ज्यामिति पर निर्भर करता है);
  • ब्रैग पोलरिटोन्स (ब्रैगोरिटोन्स) बल्क एक्साइटन्स के साथ फोटोनिक क्रिस्टल के युग्मन का परिणाम है;[12]
  • प्लेक्सिटॉन का परिणाम एक्साइटॉन के साथ प्लास्मों के युग्मन से होता है;[13]
  • magnon पोलरिटोन प्रकाश के साथ मैग्नन के युग्मन से उत्पन्न होते हैं;
  • पी-टन प्रकाश के साथ प्रत्यावर्ती आवेश या स्पिन के उतार-चढ़ाव के युग्मन से उत्पन्न होता है, जो मैग्नन या एक्सिटोन पोलरिटोन से स्पष्ट रूप से भिन्न होता है;[14] * कैविटी पोलरिटोन।[15]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "Polariton". Lexico UK English Dictionary. Oxford University Press. Archived from the original on 2021-01-17.
  2. ↑ Tonks, Lewi; Langmuir, Irving (1929-02-01). "आयनित गैसों में दोलन". Physical Review. 33 (2): 195–210. Bibcode:1929PhRv...33..195T. doi:10.1103/PhysRev.33.195.
  3. ↑ 3.0 3.1 Tolpygo, K.B. (1950). "विकृत आयनों से बनी सेंधा नमक जाली के भौतिक गुण". Zhurnal Eksperimentalnoi I Teoreticheskoi Fiziki (J. Exp. Theor. Phys.). 20 (6): 497–509, in Russian.
  4. ↑ 4.0 4.1 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); "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2015-12-08. Retrieved 2015-10-15.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  5. ↑ Huang, Kun (1951). "आयनिक क्रिस्टल में जाली कंपन और ऑप्टिकल तरंगें". Nature. 167 (4254): 779–780. Bibcode:1951Natur.167..779H. doi:10.1038/167779b0. S2CID 30926099.
  6. ↑ Huang, Kun (1951). "विकिरण क्षेत्र और आयनिक क्रिस्टल के बीच परस्पर क्रिया पर". Proceedings of the Royal Society of London. A. 208 (1094): 352–365. Bibcode:1951RSPSA.208..352H. doi:10.1098/rspa.1951.0166. S2CID 97746500.
  7. ↑ Otto, A. (1968). "निराश कुल प्रतिबिंब की विधि द्वारा चांदी में गैर-विकिरण सतह प्लाज्मा तरंगों का उत्तेजना". Z. Phys. 216 (4): 398–410. Bibcode:1968ZPhy..216..398O. doi:10.1007/BF01391532. S2CID 119934323.
  8. ↑ Lerario, Giovanni; Fieramosca, Antonio; Barachati, Fábio; Ballarini, Dario; Daskalakis, Konstantinos S.; Dominici, Lorenzo; De Giorgi, Milena; Maier, Stefan A.; Gigli, Giuseppe; Kéna-Cohen, Stéphane; Sanvitto, Daniele (2017). "एक पोलरिटोन कंडेनसेट में कमरे के तापमान की सुपरफ्लूडिटी". Nature Physics. 13 (9): 837–841. arXiv:1609.03153. Bibcode:2017NatPh..13..837L. doi:10.1038/nphys4147. S2CID 119298251.
  9. ↑ Hignett, Katherine (16 February 2018). "भौतिकी प्रकाश का नया रूप बनाती है जो क्वांटम कम्प्यूटिंग क्रांति को चला सकती है". Newsweek. Retrieved 17 February 2018.
  10. ↑ Liang, Qi-Yu; et al. (16 February 2018). "एक क्वांटम अरैखिक माध्यम में तीन फोटॉन बाध्य अवस्थाओं का अवलोकन". Science. 359 (6377): 783–786. arXiv:1709.01478. Bibcode:2018Sci...359..783L. doi:10.1126/science.aao7293. PMC 6467536. PMID 29449489.
  11. ↑ Fox, Mark (2010). Optical Properties of Solids (2 ed.). Oxford University Press. p. 107. ISBN 978-0199573370.
  12. ↑ Eradat, N.; et al. (2002). "अत्यधिक ध्रुवीकरण योग्य रंगों के साथ घुसपैठ किए गए ओपल फोटोनिक क्रिस्टल में ब्रैगोरिटोन उत्तेजना के लिए साक्ष्य". Appl. Phys. Lett. 80 (19): 3491. arXiv:cond-mat/0105205. Bibcode:2002ApPhL..80.3491E. doi:10.1063/1.1479197. S2CID 119077076.
  13. ↑ Yuen-Zhou, Joel; Saikin, Semion K.; Zhu, Tony; Onbasli, Mehmet C.; Ross, Caroline A.; Bulovic, Vladimir; Baldo, Marc A. (2016-06-09). "Plexciton Dirac पॉइंट और टोपोलॉजिकल मोड". Nature Communications (in English). 7: 11783. arXiv:1509.03687. Bibcode:2016NatCo...711783Y. doi:10.1038/ncomms11783. ISSN 2041-1723. PMC 4906226. PMID 27278258.
  14. ↑ Kauch, A.; et al. (2020). "Generic Optical Excitations of Correlated Systems: pi-tons". Phys. Rev. Lett. 124 (4): 047401. arXiv:1902.09342. Bibcode:2020PhRvL.124d7401K. doi:10.1103/PhysRevLett.124.047401. PMID 32058776. S2CID 119215630.
  15. ↑ Klingshirn, Claus F. (2012-07-06). Semiconductor Optics (4 ed.). Springer. p. 105. ISBN 978-364228362-8.

अग्रिम पठन

बाहरी संबंध

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