Унитарные поляритоны в однородных средах и фотонных кристаллах
Опубликовано: 07.11.2013
Авторы: Горелик В.С., Филатов В.В.
Опубликовано в выпуске: #8(20)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-8-907
Раздел: Фундаментальные науки | Рубрика: Физика
Рассмотрены свойства унитарных поляритонов - квазичастиц электромагнитных волн, распространяющихся в материальных средах и удовлетворяющих условию n = ±1. Определены параметры унитарных поляритонов в различных кристаллах: NaCl, ZnSe, рубине, а также в глобулярном фотонном кристалле на основе искусственного опала. Установлено существование бозе-эйнштейновского конденсата унитарных поляритонов при комнатной температуре. Предложен процесс конверсии двух унитарных поляритонов в скалярный бозон.
Литература
[1] Агранович В.М., Гартштейн Ю.Н. Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света. УФН, 2006, т. 176, № 10, с. 1051-1068
[2] Bom M., Wolf E. Principles of Optics: Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of Light, 7th ed. Cambridge, Cambridge university press, 1999, 986 p.
[3] Горелик В.С., Щавлев В.В. Оптические устройства на основе материалов с отрицательным преломлением. Краткие сообщения по физике, 2010, т. 37, № 12, с. 23-32
[4] Мандельштам Л.И. Полное собрание трудов. Т. 5, Ленинград, Изд-во АН СССР, 1950, 470 с.
[5] Мандельштам Л.И. ЖЭТФ, 1945, т. 15, № 9, с. 475-478
[6] Мандельштам Л.И. Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. Москва, Наука, 1972, 440 с.
[7] Веселаго В.Г. Электродинамика материалов с отрицательным коэффициентом преломления. УФН, 2003, № 7, с. 790-794
[8] Макаров В.П., Рухадзе А.А. Электромагнитные волны с отрицательной групповой скоростью и тензор энергии-импульса. УФН, 2011, т. 181, № 12, с. 1357-1368
[9] Макаров В.П., Рухадзе А.А., Самохин А.А. Об электромагнитных волнах с отрицательной групповой скоростью и связанных с ними эффектах. Прикладная физика, 2010, № 5, с. 5-18
[10] Bom M., Huang Kun. Dynamical Theory of Crystal Lattices. Oxford, Clarendon press, 1962, 420 p.
[11] Ashcroft N., Mermin N. Solid State Physics. Harcourt, Orlando, 1976, 848 p.
[12] Горбацевич А. А., Горелик В.С., Фриман А.В. Оптические свойства фотонных кристаллов, заполненных парами йода. Краткие сообщения по физике, 2013, т. 40, № 2, с. 28-35
[13] Горелик В.С., Филатов В.В. Дисперсионные характеристики глобулярных фотонных кристаллов, заполненных водой и золотом. Неорганические материалы, 2012, т. 48, № 4, с. 429-436
[14] Bass M., DeCusatis Ca., Enoch J., Lakshminarayanan V., Li G., MacDonald C., Mahajan V., Stryland van E. Handbook of Optics, Third Edition vol. IV: Optical Properties of Materials, Nonlinear Optics, Quantum Optics (set), McGraw Hill Professional, 2009, 1152 p.
[15] Maiman T.H. Stimulated Optical Radiation in Ruby. Nature, 1960, vol. 187 (4736), рр. 493-494
[16] Einstein A. Quantentheorie des einatomigen idealen Gases - Zweite Abhandlung. Sitzungsberichte der preussischen Akademie der Wissenschaften, 1925, ss. 3-10
[17] Anderson M.H., Ensher J.R., Matthews M.R., Wieman C.E., Cornell E.A. Observation of Bose-Einstein Condensation in a Dilute Atomic Vapor. Science. 1995, vol. 269, рр. 198-201
[18] Davis K.B., Mewes M.-O., Andrews M.R., van Druten N.J., Kurn D.M., Ket-terle W. Bose-Einstein Condensation in a Gas of Sodium Atoms. Phys. Rev. Lett, 1995, vol. 75, рр. 3969-3973
[19] Bradley C.C., Sackett C.A., Hulet R.G. Bose-Einstein Condensation of Lithium: Observation of Limited Condensate Number. Phys. Rev. Lett, 1997, vol. 78, рр. 985-989
[20] Deng H., Weihs G., Santori C., Bloch J., Yamamoto Y. Condensation of semiconductor microcavity exciton polaritons. Science, 2002, vol. 298, рр. 199-202
[21] Kasprzak J., Richard M., Rundermann S., Bass A., Jeambrun P., Keeling J.M.J., Marchetti F.M., Szymanska M.H. Bose-Einstein condensation of exciton polaritons. Nature, 2006, vol. 443, рр. 409-414
[22] Balili R., Hartwell V., Snoke D., Pfeiffer L., West K. Bose-Einstein Condensation of Microcavity Polaritons in a Trap. Science, 2007, vol. 316, рр. 1007-1010
[23] Demokritov S.O., Demidov V.E., Dzyapko O., Melkov G.A., Serga A.A., Hille-brands B., Slavin A.N. Bose-Einstein Condensation of quasi-Equilibrium Magnons at Room Temperature Under Pumping. Nature, 2006, vol. 443, рр. 430-433
[24] Cornell E., Wieman C. Bose-Einstein Condensation in a Dilute Gas. The first 70 years and some recent experiments. Nobel lecture, no. 12, 2001, URL: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2001/cornellwieman-lecture.pdf (accessed 12 April 2013)
[25] Klaers J., Schmitt J., Vewinger F., Weitz M. Bose-Einstein Condensation of Photons in an Optical Microcavity. Nature, 2010, vol. 468, рр. 545-548
[26] Pitaevskii L., Stringari S. Bose-Einstein condensation. Oxford, New York, Clarendon Press, 2003, 382 p.
[27] Jaeckel J., Redondo J., Ringwald A. Hidden Laser Communications through Matter - An Application of meV-scale Hidden Photons. EPL, 2009, vol. 87, 10010 р.
[28] Jaeckel J., Ringwald A. Search for Hidden Sector Photons with the ADMX Detector. Phys. Rev. Lett., 2010, vol. 105, 171801 р.
[29] Afanasev A. LIPSS Collaboration. Experimental Limit on Optical-Photon Coupling to Light Neutral Scalar Bosons. Phys. Rev. Lett. 2008, vol. 101, 120401 р.
[30] Троицкий С.В. Вокруг CAST'a: поиски аксионов и других легких частиц. URL: http://www.inr.ac.ru/a/r/11/11513/tro.pdf (дата обращения: 12.05.2013)
[31] Sikivie P. Tanner D.B., van Bibber K. Resonantly Enhanced Axion-Photon Regeneration. Phys. Rev. Lett., 2007, vol. 98. 172002 р.
[32] Gorelik V.S. Optics of Globular Photonic Crystals. Quantum Electronics, 2007, vol. 37. рр. 409-432