2022-2023学年高二物理竞赛课件：电子-空穴对的激发

电子-空穴对的激发 电子-空穴对的激发 极化横波:产生于带电粒子与电磁波中电场耦合. 极化纵波:产生于带电粒子间的恢复作用. 电子云相对离子实的等离子振荡 (集体振荡). ●极化场量子 声子 激子 等离子激元 3.极化激元 ●分类 声子极化激元: 光子与声子构成的复合准粒子. 激子极化激元: 光子与激子构成的复合准粒子. ●算符 光子与极化场量子相互作用系统哈密 顿量为 上式中 与 与极化场量子产生与消灭算符（玻色 分别表示光子 子）.第三项表示光子与极化场量子 相互作用, 表示耦合强度,与 有 关. 引入极化激元算符 并选择适当的 和 使其满足 则哈密顿量对角化,即 可表示为 上式中 与 分别表示极化激元产 生与消灭算符， 与 分别表示极 化激元粒子数算符和能量. 5.2色散关系 1.色散关系:指各类激发过程中角频 率 与波矢 之间关系. 真空中光子： 非耦合振子： 平带. 极化激元： 称为极化激元方程. 根据 即可确定色散关系. 2.电磁波作用下的非耦合振子系统 ●介电函数为 将上式代入极化激元方程，可得 该方程存在两个解，分别称为极化激 元下支LPB，极化激元上支UPB. 以下色散关系曲线的横坐标分别表示 波矢的实部与虚部，它们与折射率的 实部与虚部的关系是 磁振子：自旋波量子 自旋波：自旋进动在晶格中的传播。 $$