משתמש:Physics9595/פולריטון

יחס דיספרסיה של פולריטון בGaP. הקווים האדומים מתארים את הפנונים והפוטונים הלא מצומדים בעוד שהפסים השחורים מתארים את הפולריטונים שנוצרים כתוצאה מצימוד בין הפונונים לפוטונים.

בפיזיקה, פולריטונים הם קוואזי חלקיקים. באופן קלאסי ניתן לתארם כצימוד חזק בין גלים אלקטרומגנטים לבין דיפול חשמלי או מגנטי. באופן קוונטי ניתן לתארם כצימוד חזק בין פוטונים לבין קוואזי חלקיקים אחרים הנובעים מאקזיטציות בחומר. מחקר הפולריטונים הוא חלק חשוב בפיזיקה של חומר מעובה ובכימיה פיזיקלית. באופן כללי, הפולריטונים מסבירים היטב תופעות אופטיות וכימיות בחומרים שונים.

בדומה לאפקט זימן, הפולריטונים הם דוגמה טובה לפיצול רמות אנרגיה של אטומים או מולקולות כתוצאה מצימוד לשדה אלקטרומגנטי בעוד שאפקט זימן הצימוד מתבצע לשדה מגנטי.

היסטוריה

בשנת 1929 נצפו תנודות בגזים מיוננים על ידי הפיזיקאים Tonks ו Langmuir.

סוגים

כאמור, פולריטון הוא תוצאה של צימוד בין פוטון לבין אקזיטציות שונות בחומר. ישנם סוגים שונים של פולריטונים הנבדלים זה מזה בסוג האקזיטציה.

* פונון-פולריטון הוא נוצר מצימוד בין פוטון בתחום האינפרא אדום לבין פונון אופטי

* אקסיטון-פולריטון נוצר מצימוד בין פוטון באור נראה לבין זוג אלקטרון חור בחומר (אקסיטון)

* פלסמון פולריטון נוצר מצימוד חזק בין פוטון לבין פלסמונים משטחיים, אורך הגל של הפוטון נקבע בדרך לפי סוג החומר והמבנה שלו)

שימושים ועקרונות

אחד היישומים של פיזיקת פולריטונים הוא לייזר פולריטונים. לייזר פולריטונים הוא התקן המנצל את התכונות של עיבוי בוזה איינשטין של אקסיטונים-פולריטונים במוליכים למחצה על מנת ליצור לייזר בעל סף לזירה נמוך במיוחד. מבנים פלסמון פולריטוניים מאפשרים לשלוט על אור בטווח נמוך בהרבה יותר מאורך הגל שלו. תכונות אלו מיושמות בפיתוח של מוליכי גלים ,התקנים פוטוניים לאחסון מידע, תאים סולאריים וסוגים שונים של גלאים. שימוש במבנים פלסמון פולריטונים לצורכי שליטה באור בטווח נמוך ביחס לאורך הגל שלו פותח דלתות גם בתחום המיקרוסקופיה וליתוגרפיה מעבר לגבור הדיפרקציה והוא גם מאפשר למדוד את התנע של הפוטון בתווך דיאלקטרי.

הפולריטון הוא חלקיק בוזוני ויש להבדילו מהפולארון שהוא חלקיק פרמיוני. 

[[קטגוריה:קצרמר פיזיקה]] [[קטגוריה:קוואזי-חלקיקים]]