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文檔簡介

§3.5離子晶體的長光學(xué)波

光學(xué)波O：原胞中不同的原子作相對地運動。聲學(xué)波A:相鄰原子沿同一方向振動,位相十分接近。正負(fù)離子組成的晶體，長光學(xué)波使晶格出現(xiàn)宏觀極化?！ㄩL很長的光學(xué)波：長光學(xué)波——波長很長的聲學(xué)波：長聲學(xué)波

——聲學(xué)波代表原胞質(zhì)心的振動——光學(xué)波表示原胞中相鄰原子做反位相振動長波極限波長01/09以兩種正負(fù)離子組成的復(fù)式格子立方晶體為例(NaCl)長光學(xué)波—極化波——半波長內(nèi)，正離子組成的布喇菲原胞同向位移，負(fù)離子組成的布喇菲原胞反向位移晶體出現(xiàn)宏觀極化長光學(xué)波離子晶體長光學(xué)波的極化對縱波和橫波的影響是不同的，縱波的極化場增大了原子位移的恢復(fù)力，從而提高振動頻率;而橫波的極化場對頻率基本沒有影響，所以離子晶體中原胞中的兩個正負(fù)離子質(zhì)量兩個正負(fù)離子的位移設(shè)定描述長光學(xué)波運動的宏觀位移量：黃昆方程(1951)

——宏觀極化強(qiáng)度和宏觀電場強(qiáng)度—原胞體積1.長光學(xué)波的宏觀方程----黃昆方程

04/09——正負(fù)離子相對運動位移產(chǎn)生的極化和宏觀電場產(chǎn)生的附加極化?！x子相對運動的動力學(xué)方程1)靜電場下晶體的介電極化

w0恒定電場下和比較因為2)高頻電場下晶體的介電極化

w∞

—這里的高頻是指遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于晶格振動的頻率（光頻）離子由于慣性已經(jīng)跟不上高頻運動：在長光學(xué)波下有——橫長光學(xué)波的頻率黃昆方程晶體中存在長光學(xué)縱波(LO)和長光學(xué)橫波(TO)——長光學(xué)縱波聲子(LO)也稱為極化聲子，因為長光學(xué)縱波會伴隨有宏觀的極化電場；——長光學(xué)橫波聲子(TO)也稱為電磁聲子，因其具有電磁性，可以和光場發(fā)生耦合。

將黃昆方程的位移W分解為橫波和縱波，則有著名的LST關(guān)系格波產(chǎn)生了晶體的極化，極化與電磁波相互作用，格波與電磁波互相耦合出來新的耦合波模式：q0,w+=wLO,即LO格波

w-=即低頻電磁波q值大,w+=,即高頻電磁波

w-=wTO，即TO格波q中間值，耦合很強(qiáng)，出現(xiàn)的是電磁波和格波的混合模式。09/093Dcrystalwithnatomspercell(3ncurves):3acoustic3n–3opticalphononsLongitudinal:wavepolarization(u)||wavepropagation(q)Transverse:wavepolarization

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