Влияние анизотропии кристаллов на дисперсионные свойства колебательных поверхностных поляритонов

• Автор: Стрижевский, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 168 c. : ил

-2’

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Вступление

1.2. Поверхностные электромагнитные волны в изотропных средах

1.3. Поверхностные электромагнитные волны в анизотропных средах

1.4. Метод НПВО

2. ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОЛЯРИТОНОВ

В АНИЗОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛАХ

2.1. Поверхностные поляритоны в анизотропных кристаллах

2.2. Кристаллооптика поверхностных поляритонов в двухосных кристаллах

2.3. Теория метода НПВО при исследовании поверхностных поляритонов в анизотропных кристаллах
2.4. Сингулярные поляритоны в ограниченных анизотропных кристаллах
2.4.1. Постановка задачи и исходные соотношения
2.4.2. Сингулярные поляритоны в ограниченных анизотропных средах
2.4.3. Сингулярные поляритоны в ограниченных одноосных кристаллах
2.4.4.Сингулярные поляритоны в ограниченных двухосных кристаллах

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Используемая аппаратура
3.2. Измерение толщины зазора и учет искажающего влияния элемента НПВО
3.3. Обработка результатов измерений
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОЛЯРИТОНОВ В АНИЗОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛАХ
4.1. В в е д е н и е
4.2. Исследование поверхностных поляритонов I шипа
в одноосных кристаллах
4.2.1. Случай иТа03
4.2.2. Случай и N50,
4.3. Исследование поверхностных поляритонов II типа
в одноосных кристаллах
4.4.Взаимодействие поверхностных поляритонов в анизотропных кристаллах со слабыми полярными колебаниями
4.5. Исследование поверхностных поляритонов в двухосных кристаллах
4.6. Экспериментальные результаты исследования сингулярных поверхностных поляритонов
3 АКЛЮ ЧЕ НИ Е
ПРИЛОЖЕНИЕ. Рассеяние поверхностных поляритонов на флуктуациях диэлектрической проницаемости
ЛИТЕРАТУРА

Настоящая работа посвящена исследованию колебательных поверхностных поляритонов (ПП) в анизотропных кристаллах. Поверхностными поляритонами называются, как известно, электромагнитные волны, которые распространяются вдоль границы раздела двух сред, а их амплитуда убывает при удалении от границы. Предметом нашего исследования было влияние анизотропии на дисперсионные свойства колебательных ПП в кристаллах.
Его актуальность определяется тем, что характеристики ПП отражают свойства приповерхностной области кристалла, поэтому изучение ПП и, прежде всего, их дисперсионных характеристик может быть использовано, в частности, для бесконтактного контроля состояния поверхности кристаллов, в том числе, анизотропных. Кроме того, знание дисперсионных свойств ПП может оказаться полезным при создании соответствующих устройств твердотельной оптической электроники и интегральной оптики. Отметим также, что объектом исследования были кристаллы, широко применяемые в современной квантовой электронике - ниобат и танталат лития, ниобат калия.
В этой связи перед нами была поставлена задача - экспериментально и теоретически изучить влияние анизотропии на дисперсионные свойства ПП, а также исследовать возможности спектроскопии ПП для анализа колебательного спектра решетки в анизотропных кристаллах.
В качестве метода экспериментального исследования был выбран метод нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) света. Исследования проводились при комнатной температуре. Метод НПВО ока2.4.2. Сингулярные поляритоны в ограниченных анизотропных средах
Предположим теперь, что выполняется условие вырождения для величины Б2 , которое обусловлено обращением в нуль подкоренного выражения в (2.59), т.е. условие
Б,4 =Б (или ) (2.60)
При этом, как вытекает из (2.59),
в2- = Э,2- (2.61)
Используя (2.56), нетрудно привести условие Б, к виду
К(еж-ег)+к^е(Ге£)-(|ге4(е«-е3)]1=4к11с),М01 (2.62)

. (2.63)
Соотношение (2.62) выполняется, если
tffet - еЕ)* К 1(е^-Ьг)- cfe-t(е* -ба)=2 кг<^. d.
или, чю эквивалентно,
■ 2 л. . 2
(2.64)
к, =(к„+|ЧКг)‘ (2.65)
При этом, как нетрудно проверить подстановкой (2.65) в (2.61) с учетом (2.56), огг>2. г £х_6ц .. - do(£*+ Si) „г. г. ,ъ