Нелинейные оптические процессы в системе экситонов и биэкситонов большой плотности

• Автор: Шибаршина, Галина Дмитриевна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Кишинев
• Количество страниц: 233 c. : ил

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§ I. Явление СИП в экситонной области спектра

§ 2. Явление оптической бистабильности

ГЛАВА 2. ПРОХОЖДЕНИЕ УЛЬТРАКОРОТКОГО ИМПУЛЬСА СВЕТА ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА КРИСТАЛЛ-ВАКУУМ В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛЯРИТОННЫХ СОЛИТОНОВ § 3. Свойства поляри'тэЩвйо солитона в неограниченном кристалле при учете„экситон-экситонного взаимодействия

§ 4. Обобщенные граничные условия Максвелла-Френеля

на поверхности раздела кристалл-вакуум

§ 5. Влияние эффекта насыщения дипольного момента перехода на образование поляритонных солитонов
ГЛАВА 3. ЯВЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ БИСТАБИЛЬНОСТИ В ЭКСИТОННОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА § 6. Гамильтониан задачи и основные уравнения

§ 7. Бистабильность типа плотность-свет

§ 8. Бистабильность типа свет-свет

§ 9. Оптическая бистабильность в отраженном свете

§10. Оптическая бистабильность при учете нелинейного
затухания
ГЛАВА 4. ЯВЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ БИСТАБИЛЬНОСТИ В СИСТЕМЕ КОГЕРЕНТНЫХ ЭКСИТОНОВ И БИЭКСИТОНОВ §11. Оптическая бистабильность в области М-полосы

люминесценции полупроводников
§ 12. Оптическая бистабильность с учетом переходов
в ЭОС и ОМП под действием фотонов одного и того же импульса
§ 13. Оптическая бистабильность с учетом переходов
в ЭОС и ОМП под действием фотонов двух различных импульсов
§ 14. Оптическая бистабильность при учете процессов
двухфотонного возбуждения биэкситонов
§ 15. Оптическая бистабильность при учете переходов
в ОМП и двухфотонного возбулщения биэкситонов
§ 16. Оптическая бистабильность при учете переходов в ЭОС, ОМП и двухфотонного возбуждения биэкситонов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
РИСУНКИ
ЛИТЕРАТУРА

В настоящее время теория экситонов составляет обширную, быстро развивающуюся область физики твердого тела. Основы теории экситонов малой плотности изложены в ряде монографий и сборников статей [1-9]
Прогресс в технике лазеров создал основу для бурного развития исследований физических процессов в полупроводниках при больших уровнях возбуждения. С помощью лазеров удается 'создавать экситоны столь высокой плотности, что среднее расстояние между ними становится сравнимым с боровским радиусом экситона. В этом случае оказываются существенными процессы экситон-экситонного взаимодействия, которые приводят к появлению принципиально новых, коллективных эффектов. Среди них следует назвать возникновение новых полос люминесценции и поглощения, связывание экситонов при низких температурах и больших уровнях возбуждения в экситонную молекулу (биэкси-тон), на что впервые указали С.А.Москаленко и М.Ламперт
[и] , возможность бозе-эйнштейновской конденсации экситонов либо биэкситонов, предсказанная С.А.Москаленко Ш]. в некоторых кристаллах при больших уровнях возбуждения более вероятным оказывается образование электронно-дырочной капли, обладающей металлическими свойствами, что впервые было предсказано Л.В.Келдышем
Ш1 . Убедительные экспериментальные доказательства существования электронно-дырочных капель получены при исследовании рекомбинационного излучения и рассеИсследованиям по физике экситонов большой плотности пояния света в
(те и при низких температурах

где <Г определяется выражением
г Уо сох [ы2(пг- £„)+2£~&0бох]
ЫгТгьд[№- гЛ^І-оо1)- 2иЯ0 ц}(м/-оог) •
(3.40)
При выводе (3.39) мы использовали ранее полученное свойство
1551 Ъ1).~1<Г1#1г. (3.41)

Легко показать, что без учета вторых производных от огибающих и б выражение (3.39) упростится. В этом случае, используя для & вместо (3.40) формулу (3.37), перепишем (3.39) в виде
6(1)= Щ {(№ м2) АН)-- 2с (О А (?) <* АЧ1) ] е ‘т
(3.39а)
Ранее было показано, что решение для огибающей солитона
есть амплитуда р(-%) (3.10). Максимальное значение с
учетом условий (3.II) равно
ь(о). МЕ = (3.42)
Максимальное значение амплитуды экситонной компоненты солитона и квадрат этой величины
у ,п) і (3-43)
Здесь мы учли, что МІ = 1/Т2
После подстановки и <Р(со) в (3.43) найдем