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文档简介

§3.5离子晶体的长光学波

光学波O：原胞中不同的原子作相对地运动。声学波A:相邻原子沿同一方向振动,位相十分接近。正负离子组成的晶体，长光学波使晶格出现宏观极化。——波长很长的光学波：长光学波——波长很长的声学波：长声学波

——声学波代表原胞质心的振动——光学波表示原胞中相邻原子做反位相振动长波极限波长01/09以两种正负离子组成的复式格子立方晶体为例(NaCl)长光学波—极化波——半波长内，正离子组成的布喇菲原胞同向位移，负离子组成的布喇菲原胞反向位移晶体出现宏观极化长光学波离子晶体长光学波的极化对纵波和横波的影响是不同的，纵波的极化场增大了原子位移的恢复力，从而提高振动频率;而横波的极化场对频率基本没有影响，所以离子晶体中原胞中的两个正负离子质量两个正负离子的位移设定描述长光学波运动的宏观位移量：黄昆方程(1951)

——宏观极化强度和宏观电场强度—原胞体积1.长光学波的宏观方程----黄昆方程

04/09——正负离子相对运动位移产生的极化和宏观电场产生的附加极化。——离子相对运动的动力学方程1)静电场下晶体的介电极化

w0恒定电场下和比较因为2)高频电场下晶体的介电极化

w∞

—这里的高频是指远远高于晶格振动的频率（光频）离子由于惯性已经跟不上高频运动：在长光学波下有——横长光学波的频率黄昆方程晶体中存在长光学纵波(LO)和长光学横波(TO)——长光学纵波声子(LO)也称为极化声子，因为长光学纵波会伴随有宏观的极化电场；——长光学横波声子(TO)也称为电磁声子，因其具有电磁性，可以和光场发生耦合。

将黄昆方程的位移W分解为横波和纵波，则有著名的LST关系格波产生了晶体的极化，极化与电磁波相互作用，格波与电磁波互相耦合出来新的耦合波模式：q0,w+=wLO,即LO格波

w-=即低频电磁波q值大,w+=,即高频电磁波

w-=wTO，即TO格波q中间值，耦合很强，出现的是电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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