Унитарные поляритоны в однородных средах и фотонных кристаллах
УДК 537.876.22
Унитарные поляритоны
в однородных средах и фотонных кристаллах
© В.С. Горелик, В.В. Филатов
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
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. <...> Свойства электромагнитных полей, распространяющихся в материальных средах, отличаются от свойств этих полей в вакууме: взаимодействие фотонов с элементарными возбуждениями среды приводит к формированию новых квазичастиц − поляритонов −
квантов нормальных электромагнитных волн, распространяющихся в
среде в области резонансов [1]. <...> Целью данной работы является исследование так называемых унитарных поляритонов. <...> Электромагнитные волны, соответствующие унитарным поляритонам, характеризуются показателем преломления n, абсолютная величина которого
равна единице. <...> (1)
где ε, μ − диэлектрическая и магнитная проницаемости рассматриваемого материала; c = 3·108 м/с − скорость света в вакууме; k − соответствующее волновое число; ω − циклическая частота электромагнитной волны. <...> Знак плюс со
ответствует «правым» волнам (с правой тройкой векторов E , H , k ,
знак минус – «левым» волнам (с левой тройкой этих векторов) [3]. <...> Как
было показано в работах [4–6], «левые» волны связаны с отрицательной групповой скоростью, что в свою очередь обусловлено отрицательным показателем преломления среды [7–9]. <...> В.С. Горелик, В.В. Филатов
В соответствии с классической моделью заряженных осцилляторов в материальной среде [10 <...>