Solomon Isaakovich Pekar (16 de marzo de 1917 - 8 de julio de 1985), físico teórico soviético, nacido en Kiev , Ucrania . Fue miembro de pleno derecho de la Academia de Ciencias de Ucrania y es conocido por sus contribuciones fundamentales a la física de la materia condensada, especialmente por introducir y promover el concepto de polarón como portador de carga en sólidos.
Carrera profesional
En 1946, Pekar desarrolló un concepto de polarón y acuñó este término. [1] [2] El modelo desarrollado en este artículo es macroscópico y se basa en el acoplamiento electrostático de un electrón a fonones ópticos polares. Este acoplamiento da como resultado el revestimiento del electrón por una nube de fonones virtuales y la renormalización de su espectro de energía. En el límite de acoplamiento fuerte, Pekar encontró la energía de unión del polarón, y su masa efectiva se describe mediante la fórmula de Landau-Pekar. [3] Mientras que el polarón se mueve libremente a través del cristal, a veces se usa el término auto-atrapamiento para formar polarones. La idea original de Landau de atrapar electrones por red cristalina [4] se basaba en producir por ellos centros de color (centros F) que consisten en un electrón fuertemente unido a un defecto de red en lugar de polarones como cuasipartículas que se mueven libremente a través del cristal y consisten en un electrón vestido por una nube de fonones. El modelo macroscópico de polarones de Pekar se convirtió en una teoría de campo sin singularidades, y luego se aplicó al acoplamiento débil e intermedio electrón-fonón. Otras generalizaciones incluyeron el acoplamiento de electrones a fonones y magnones acústicos, polarones excitónicos, polarones en sistemas de baja dimensión y bipolarones. Los métodos de la teoría del polarón se aplicaron a la teoría de los espectros ópticos de los centros de impurezas, donde la distribución de las intensidades de los satélites fonones se conoce como Pekarian. [5] El concepto de polarones y bipolarones penetró también en el campo de la superconductividad, especialmente cuando se aplica a la transición de fase entre las fases BCS (Bardeen, Cooper, Schrieffer) y Bose-Einstein. [6]
En su artículo de 1957, Pekar avanzó una teoría de las ondas electromagnéticas cerca de las resonancias de excitones actualmente conocidas como polaritones. Él predijo la existencia de ondas de luz nuevas (adicionales o de Pekar) debido a una pequeña masa efectiva de excitones electrónicos. Una masa pequeña se traduce en una gran curvatura del espectro de polariton y raíces adicionales para el impulso a una frecuencia de onda determinada. La inclusión de las ondas adicionales en la óptica de cristal clásica requiere condiciones de contorno adicionales en los componentes mecánicos y electromagnéticos de los polaritones. Estas ondas se observaron experimentalmente [7] y se certificaron como un descubrimiento. [8] Una predicción importante de la teoría de Pekar es la violación de la relación Kramers-Kronig en resonancias de polaritón porque la parte real de la función dieléctrica está controlada por la fuerza del oscilador de la transición de polaritón (o la división entre las ramas superior e inferior del polaritón) mientras la parte imaginaria de la misma por la desintegración de polaritones. Esta predicción de la teoría está respaldada por el espectro de baja temperatura de la primera banda de excitón-polaritón de los cristales de naftaleno. [9] Se ha desarrollado una teoría fenomenológica de ondas adicionales en el marco de la óptica de cristal con dispersión espacial. [10]
Pekar también propuso un mecanismo de acoplamiento entre el orbital del electrón y los grados de libertad de giro en los cristales que se origina en la falta de homogeneidad espacial del campo magnético en lugar del término semirelativista de Thomas. [11] Este podría ser un campo macroscópicamente no homogéneo de ferromagnetos que ya se utiliza para operar la resonancia de espín dipolar eléctrico (EDSR) en puntos cuánticos. [12] o un campo magnético microscópicamente no homogéneo de antiferromagnetos.
Después de la Segunda Guerra Mundial, Pekar estableció una cátedra de física teórica en la Universidad TG Shevchenko de Kiev y programas de pregrado y posgrado en este campo. En 1960, junto con VE Lashkaryov , Pekar estableció en Kiev el Instituto de Física de Semiconductores de la Academia de Ciencias de Ucrania. Esta Academia otorga el Premio Pekar de física teórica.
Bibliografía
- Pekar, SI, Journ. de Física URSS 10, 341 (1946).
- Pekar, SI, (1951) Research in Electron Theory of Crystals (Moscú), Edición en inglés: US AEC Transl. AEC-tr-555 (1963)
- Pekar, SI, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 33, 1022 (1957) [Sov. Phys. JETP 6, 785 (1958)]
- Pekar, SI (1982) Óptica de cristal y ondas de luz adicionales (Naukova Dumka, Kiev) [en ruso]; Edición en inglés: (1983) (Benjamin / Cummings, Mento Park, CA)
Ver también
Referencias
- ^ Kittel, Charles (1996) Introducción a la física del estado sólido (Wiley, NY).
- ^ Polarons, en: Enciclopedia de física de la materia condensada, ed. por GF Bassani, GL Liedl y P. Wyder (Elsevier) 2005.
- ^ LD Landau y SI Pekar, Masa efectiva de un polarón, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 18 , 419–423 (1948) [en ruso], traducción al inglés: Ukr. J. Phys., Número especial, 53 , p.71-74 (2008), "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 5 de marzo de 2016 . Consultado el 10 de agosto de 2016 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ LD Landau, Movimiento de electrones en celosías cristalinas, Phys. Z. Sowjetunion 3 , 664 (1933), en alemán
- ^ Markham, JJ, Rev. Mod. Phys. 31, 956 (1959).
- ^ Polarones en materiales avanzados, ed. por AS Alexandrov (Canopus, Bristol, Reino Unido), 2007
- ^ MV Lebedev, VB Timofeev, MI Strashnikova y VV Chernyi, Observación directa de dosondas de polaritón cerca de la resonancia del excitón principal en cristales de CdS. JETP Letters 39 , 440 - 444 (1984). http://www.jetpletters.ac.ru/ps/1300/article_19640.pdf
- ↑ SI Pekar, Certificate No. 323, OT-11003 (27 de septiembre de 1984); Otkrytiya, Izobret., No. 32, 3 (1987) [en ruso].
- ^ Robinette, SL; Pequeño, GJ (1976). "Polaritones y perfecto comportamiento cristalino de la naftalina". J. Chem. Phys . 65 (2): 837. Código Bibliográfico : 1976JChPh..65..837R . doi : 10.1063 / 1.433103 .
- ^ Agranovich, VM y Ginzburg, VL (1984) Óptica de cristal con dispersión espacial (Springer, Berlín)
- ^ SI Pekar y EI Rashba, resonancia combinada en cristales en campos magnéticos no homogéneos, Sov. Phys. JETP 20 de 1295 (1965)
- ^ M. Pioro-Ladriere, T.Obata, Y. Tokura, YS Shin, T.Kubo, K. Yoshida, T. Taniyama y S. Tarucha, Resonancia de espín de un solo electrón impulsada eléctricamente en un campo inclinado de Zeeman, '' Física de la naturaleza '', 4 , 776 (2008)
Otras lecturas
- Alferov, Zh.I .; Zel'dovich, Ya.B .; Keldysh, LV; Krivoglaz, MA; Lifshitz, EM; Rashba, EI; Snitko, OV; Tolpygo, KB; Tuchkevich, VM; Khalatnikov, MI, obituario (1986), http://ufn.ru/ru/articles/1986/5/g/ , Usp. Fiz. Nauk 149, 161 [Traducción al inglés: Sov. Phys. Usp. v. 29, pág. 474 (1986)]
- S. Permogorov, Memorial Address: Pekar, Solomon (The International Conference on Luminescence, Beijing, China, 17-21 de agosto de 1987), Journal of Luminescence, Volumen: 40-1, Páginas: R39-R39 doi : 10.1016 / 0022- 2313 (88) 90082-8 Publicado: FEB 1988.
- Rashba, EI; Krivoglaz, MA; Tolpygo, KB, editores (1988) Solomon Isaakovich Pekar, Nauk. Dumka, Kiev [en ruso], ISBN 5120008577/9785120008570 / 5-12-000857-7.
- EI Rashba, Reminiscencias de los primeros días de la teoría Polaron, en: "Polarones en materiales avanzados", ed. por AS Alexandrov (Canopus, Bristol, Reino Unido), 2007, p. XI - XIV
- AS Alexandrov y JT Devreese, Advances in Polaron Physics (Springer, 2010).
- MI Dykman y EI Rashba, Las raíces de la teoría del polarón , Physics Today 68 (4), 10 (2015); doi : 10.1063 / PT.3.2735
- JT Devreese, Más sobre la historia de la teoría polaron, Physics Today 68 (9), 11 (2015), doi : 10.1063 / PT.3.2897
enlaces externos
- Página de la V. Ye. Instituto Lashkaryov de Física de Semiconductores de NAS de Ucrania
- Jinfo.org, página: físicos judíos