Efecte cooperative în sistemele electronice excitate la interacţiunea cu câmpul bozonic
|
StatutTeza a fost susţinută pe 24 noiembrie 2006 în CSSşi aprobată de CNAA pe 21 decembrie 2006 Autoreferat – 0.42 Mb / în românăTezaCZU 530.145 (043.3)
|
Cuvinte Cheie
efecte cooperative bicuantice, superradianţa Dicke, tranziţie de fază, supraconductibilitate bifononică, temperatură critică, generator cuantic bifotonic, fotoni inseparabili, lumină coerentăAdnotare
Teza este dedicată studierii efectelor cooperative bicuantice care pot avea loc în sisteme optice sau solide şi aceste efecte sunt descrise pe baza metodelor statistice şi termodinamice.
În lucrare se cercetează tranziţia de fază a unui system din N atomi în cazul interacţiunii de schimb cu doi fotoni cu CEM al rezonatorului unimod. Pentru acest system se arată că integrala de schimb efectiv dintre atomi prin intermediul câmpului rezonatorului se poate mări odată cu creşterea temperaturii în segmentul până la temperature critică datorită dependenţei proporţionale numărului mediu de fotoni în termostatul rezonatorului. În rezultatul acestui efect, tranziţia de fază obţine particularităţi fizice importante pentru studiu. Procesul schimbului neliniar dintre cuasi-spini duce la amplificarea temperaturii critice spre deosebire de tranziţia de fază tradiţională sistemelor spinice.
De asemenea se cercetează fenomenul supraconductibilităţii, unde perechile Cooper se pot forma în rezultatul interacţiunii de schimb bifononic dintre electroni. Acest efect se poate realiza în cazul când integrala de schimb unifononic pentru electronii benzii de conducţie este mult mai mică comparativ cu integrala de schimb bifononic. Asemenea situaţie ar putea fi realizată în supraconductori cu multe benzi, pentru care integrala de schimb cu doi fononi se formează datorită nivelelor energetice virtuale ale benzilor materialului. Pentru procesele bifononice este determinată o dependenţă specifică a parametrului de ordine faţă de temperatură, astfel încât devine posibilă obţinerea temperaturii critice mai înalte comparativ cu modelul unifononic al supraconductibilităţii.
Pe baza efectelor cooperative multicuantice se propune un model de generator cuantic de lumină coerentă. Luând în consideraţie un număr mărit de bimoduri al rezonatorului în care se generează perechi de fotoni cu energie şi fază fixată, se demonstrează că coerenţa dintre perechile de fotoni este mai evidenţiată comparativ cu coerenţa dintre fotonii separaţi. Se arată că iniţierea emisiei laser cu doi fotoni poate fi realizată din fluctuaţiile vidului CEM al rezonatorului şi emisia poate fi amplificată mărind numărul de moduri în care se pot genera bifotonii în cavitate. Se cercetează şi cazul particular, când este posibilă generarea a două tipuri diferite de bifotoni în rezonator. Pentru acest caz rezultatele s-au confirmat, coerenţa dintre bifotoni este mai evidenţiată decît coerenţa dintre fotonii necorelaţi în perechi şi iniţierea emisiei laser din fluctuaţiile vidului CEM al rezonatorului este posibilă la fel ca şi pentru modelul generalizat, adică când integrala de schimb se consideră mediată
Rezultatele de bază ale tezei sunt publicate în 20 lucrări ştiinţifice (10 articole şi 10 rezumate).
Teza conţine 103 pagini text, 17 figuri, 100 titluri bibliografice.
Cuprins
CAPITOLUL I. Amplificarea efectelor de cooperare în sisteme de cuasi-spini în cazul interacţiunilor bicuantice stimulate de termostatul cavităţii
- 1.1. Principiile de eliminare ale operatorilor bosonici a sistemului-termostat în cazul studiului dinamicii sistemelor excitate
- 1.2. Obţinerea Hamiltonianului de interacţiune efectivă de schimb cu două cuante pentru sistemul de cuasi-spini
- 1.3. Tranziţia de fază în cazul interacţiunii de schimb bicuantic dintre cuasi-spini
- 1.4. Analiza rezultatelor
CAPITOLUL II. Specificul efectelor de cooperare între electroni în supraconductibilitate în urma interacţiunii de schimb neliniare cu termostatul fononic
- 2.1. Conceptul interacţiunilor neliniare ale sistemelor electronice excitate cu termostatul bozonic în solide. Cazul supraconductibilităţii
- 2.2. Calcularea Hamiltonianului de interacţiune efectivă electron-electronică prin intermediul schimbului cu doi fononi în supraconductori cu două benzi
- 2.3. Dependenţa de temperatură a parametrului de ordine în supraconductibilitatea bifononică.
- 2.4. Analiza rezultatelor
CAPITOLUL III. Efecte cooperative în procese bifotonice de generare a luminii coerente în cavităţi optice
- 3.1. Generarea luminii coerente în tranziţii bifotonice ale radiatorilor în cavităţi
- 3.2. Analiza experimentelor de realizare a laserului bifotonic. Calcularea Hamiltonianului efectiv de interacţiune pe baza unui model experimental
- 3.3. Modelul generatorului bifotonic de lumină coerentă în cazul disipaţiilor bifotonice în rezonator
- 3.4. Aproximaţia semiclasică pentru modelul generatorului bifotonic
- 3.4.1.Cazul perechilor de fotoni omogeni cu integrala de schimb mediată
- 3.4.2.Cazul existenţei în rezonator a două tipuri de perechi de fotoni
- 3.5. Teoria cuantică a generatorului bifotonic
- 3.6. Compararea soluţiilor tratării cuantice cu soluţiile aproximaţiei semiclasice
- 3.7. Analiza rezultatelor
Referenţi Oficiali
- Dumitru Digor
doctor, conferenţiar cercetător - Anatol Rotaru (decedat)
doctor habilitat, profesor universitar, Academia de Studii Economice a Moldovei
Teze
Acte Normative
