Cтраница 1
Закон сохранения волнового вектора тогда требует, чтобы ( фиг. [1]
Поскольку все пучки когерентны и вследствие закона сохранения волнового вектора излучение наблюдается только вдоль определенных направлений, поэтому его легко отличить от почти изотропной ГЛ, В некоторых случаях время задержки, характеризующее ГЛ, может также помочь разделить эти процессы при использовании коротких лазерных импульсов. [2]
Условие ka C я выполняется вследствие закона сохранения волновых векторов, как показано на фиг. [3]
Условие ka C n выполняется вследствие закона сохранения волновых векторов, как показано на фиг. [4]
Для процессов рассеяния света одним из наиболее важных правил отбора является закон сохранения волнового вектора. Так как волновой вектор света значительно меньше волнового вектора, соответствующего границе зоны Бриллюэпа, то неупругое рассеяние света первого порядка ( в котором участвует один квант низкочастотного возбуждения кристалла) позволяет исследовать возбуждения только вблизи центра зоны Брил-люэна. Это является одним из основных ограничений метода. [5]
Это означает, что для процессов рассеяния первого порядка доступные значения q / - q / при выполнении закона сохранения волнового вектора малы по сравнению с волновым вектором обратной решетки - Тем не менее этот диапазон, который в других случаях трудно доступен, является важным для многих возбуждений. [6]
Хотя большая часть света, распространяющегося в среде, пропускается или поглощается в соответствии с законами отражения и преломления ( следующими из закона сохранения волнового вектора fe), очень малая его часть рассеивается во всех направлениях неоднородностями внутри среды. Эти неоднородности могут быть статическими или динамическими. Флюктуации плотности среды, связанные с колебаниями атомов, представляют собой пример динамических рассеивателей. Другими примерами таких механизмов рассеяния в полупроводниках являются флюктуации плотности заряда или спина. [7]
В корреляторе случайных сил ( ортогональных потоков) им соответствуют вклады квадратичных и более высокого порядка комбинаций из микроскопических плотностей сохраняющихся величин. Эти комбинации удовлетворяют закону сохранения волнового вектора и ортогональны как к единичному элементу фазового пространства, так и к самим плотностям сохраняющихся величин. Благодаря указанным вкладам корреляторы ортогональных потоков при k 0 содержат в себе члены, убывающие как t - 3 / при t - оо. [8]
Фононы с большим значением k должны наблюдаться в Процессах рассеяния Btoporo порядка. Однако многие полупроводники с тет-раэдрической координацией атомов в решетке можно получать в аморфной фазе, для которой закон сохранения волнового вектора больше не соблюдается. Это указывает на значительную сте пень сохранения ближнего порядка в аморфной фазе. Рассеянию света в аморфных полупроводниках посвящена гл. [9]
В выражении (2.108) волновой вектор фонона q равен волновому вектору рассеивающего возбуждения. В случае механизма, связанного с эффектом Франца - Келдыша, для рассеяния, индуцированного электрическим полем, выполняется закон сохранения волнового вектора, поскольку однородное электрическое поле не влияет на движение центра масс электронно-дырочных пар. [10]
Функция Пл связана с ангармоническим затуханием моды и определяет ширину линии в спектре комбинационного рассеяния света. Общие выражения для П и и П / для фононов были получены в работе Марадудина и Фейна [2,40] и для поляритонов - в работах Бенсона и Милса [2.15, 2.41, 2.42], В теории возмущений низшего порядка вклады в П ( / появляются в результате ангармонических процессов третьего порядка, при которых колебание с частотой o ( q) распадается на два фонона, и для таких процессов должен выполняться закон сохранения волнового вектора. [11]
Тот факт, что лишь одно промежуточное состояние дает основной вклад в рассеяние, может быть обусловлен двумя причинами: 1) имеется только одно состояние системы вблизи резонанса; 2) только одно состояние взаимодействует со светом вследствие правил отбора. Первое положение может иметь место в случае изолированных примесных состояний в твердых телах или ( приблизительно) в случае дискретных возбужденных состояний молекулы. Во втором случае может быть выделено одно промежуточное состояние из непрерывного спектра в совершенном кристалле. Например, закон сохранения волнового вектора требует, чтобы взаимодействие фотона с волновым вектором k происходило только с теми возбужденными состояниями, которые имеют такой же волновой вектор. Твердые тела при низкой температуре имеют хорошо определенные дискрет-вые экситонные зоны. Если фотон имеет заданный волновой вектор, то рассеяние вблизи резонанса с экситонной полосой может часто рассматриваться как рассеяние с одиночным промежуточным состоянием. Подобным образом конечное состояние s кристалле может быть выделено из непрерывного спектра вследствие закона сохранения волнового вектора в процессе рассеяния. Чтобы сравнивать результаты с простой лоренцевой формулой, необходимо быть уверенным, что рассматриваются только те аспекты рассеяния света, которые могут быть описаны с помощью одиночного Промежуточного состояния. [12]
Поперечное сечение рассеяния записывается через электронную поляризуемость перехода. Обсуждаются также условия, при которых выполняется закон сохранения волнового вектора. Этот аспект кинематики процесса рассеяния света в непрозрачных кристаллах и в средах с нарушенной трансляционной симметрией необходимо рассматривать особенно тщательно. Далее рассматривается комбинационное рассеяние первого порядка колебаниями решетки и плазмонами. Указывается на связь между тензорами комбинационного рассеяния и коэффициентами тензоров, которые описывают такие нелинейные эффекты, как смешивание трех волн и линейный электрооптический эффект. [13]
Каждый член ряда теории возмущений представляет собой кратный интеграл по волновым векторам, обозначающим внутренние линии соответствующей диаграммы. Диаграмма / п-го порядка содержит т штриховых линий, представляющих т степеней и. Диаграмма ( т 1) - го порядка содержит на одну штриховую линию больше. Поскольку каждая штриховая кривая соединена с четырьмя концами сплошных кривых, а каждая сплошная кривая имеет два конца, появление дополнительной штриховой линии означает добавление двух функций G0 и двух дополнительных волновых векторов. Закон сохранения волнового вектора в применении к волновым векторам, примыкающим к этой дополнительной штриховой линии, сокращает число добавочных волновых векторов, по которым необходимо проинтегрировать, до одного. Короче говоря, при переходе к следующему порядку теории возмущений мы приобретаем две дополнительные функции Go и одно дополнительное интегрирование. [14]
Тот факт, что лишь одно промежуточное состояние дает основной вклад в рассеяние, может быть обусловлен двумя причинами: 1) имеется только одно состояние системы вблизи резонанса; 2) только одно состояние взаимодействует со светом вследствие правил отбора. Первое положение может иметь место в случае изолированных примесных состояний в твердых телах или ( приблизительно) в случае дискретных возбужденных состояний молекулы. Во втором случае может быть выделено одно промежуточное состояние из непрерывного спектра в совершенном кристалле. Например, закон сохранения волнового вектора требует, чтобы взаимодействие фотона с волновым вектором k происходило только с теми возбужденными состояниями, которые имеют такой же волновой вектор. Твердые тела при низкой температуре имеют хорошо определенные дискрет-вые экситонные зоны. Если фотон имеет заданный волновой вектор, то рассеяние вблизи резонанса с экситонной полосой может часто рассматриваться как рассеяние с одиночным промежуточным состоянием. Подобным образом конечное состояние s кристалле может быть выделено из непрерывного спектра вследствие закона сохранения волнового вектора в процессе рассеяния. Чтобы сравнивать результаты с простой лоренцевой формулой, необходимо быть уверенным, что рассматриваются только те аспекты рассеяния света, которые могут быть описаны с помощью одиночного Промежуточного состояния. [15]