Solomon Isakovych Pekar ( en ucraniano : Соломон Ісакович Пекар ; 16 de marzo de 1917 – 8 de julio de 1985) fue un físico teórico soviético , nacido en Kiev , Ucrania . Fue miembro de pleno derecho de la Academia Ucraniana de Ciencias y es conocido por sus contribuciones fundamentales a la física de la materia condensada , especialmente por introducir y desarrollar el concepto de polarón como portador de carga en los sólidos.
Carrera
En 1941, Pekar presentó su tesis de Candidato a Doctor en Ciencias sobre la teoría no lineal de rectificadores semiconductores, por la cual recibió el título de Doctor en Ciencias ; este trabajo fue fuertemente respaldado por Lev Landau. En 1946, Pekar desarrolló el 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 resulta en el recubrimiento del electrón con una nube de fonones virtuales y la renormalización de su espectro de energía. En el límite de acoplamiento fuerte, Pekar encontró la energía de enlace del polarón, y su masa efectiva se describe mediante la fórmula de Landau-Pekar. [ 3 ] Mientras el polarón se mueve libremente a través del cristal, a veces se utiliza el término autoatrapamiento para la formación de polarones. La idea original de Landau de atrapar electrones por la red cristalina [ 4 ] se basaba en la producción por parte de ellos de centros de color (centros F) que consisten en un electrón fuertemente ligado a un defecto de la red en lugar de polarones como cuasipartículas que se mueven libremente a través del cristal y consisten en un electrón revestido por una nube de fonones. El modelo macroscópico de polarones de Pekar se convirtió en una teoría de campo sin singularidades, y posteriormente se aplicó al acoplamiento electrón-fonón débil e intermedio. Otras generalizaciones incluyeron el acoplamiento de electrones a fonones acústicos y magnones, polarones excitónicos, polarones en sistemas de baja dimensión y bipolarones. Los métodos de la teoría de polarones se aplicaron a la teoría de los espectros ópticos de centros de impurezas donde la distribución de las intensidades de los satélites de fonones se conoce como Pekariana. [ 5 ] El concepto de polarones y bipolarones también penetró en el campo de la superconductividad, especialmente en lo que respecta a la transición de fase entre las fases BCS (Bardeen, Cooper, Schrieffer) y Bose-Einstein. [ 6 ]
En su artículo de 1957, Pekar propuso una teoría de ondas electromagnéticas cerca de resonancias de excitones, actualmente conocidas como polaritones. Predijo la existencia de nuevas ondas de luz (adicionales, o de Pekar) debido a una pequeña masa efectiva de los excitones electrónicos. Esta pequeña masa se traduce en una gran curvatura del espectro de polaritones y raíces adicionales para el momento a una frecuencia de onda dada. La inclusión de estas ondas adicionales en la óptica de cristales clásica requiere condiciones de contorno adicionales sobre los componentes mecánicos y electromagnéticos de los polaritones. Estas ondas fueron observadas experimentalmente [ 7 ] y certificadas como un descubrimiento [ 8 ] . Una predicción importante de la teoría de Pekar es la violación de las relaciones de Kramers-Kronig en resonancias de polaritones, ya que la parte real de la función dieléctrica está controlada por la fuerza del oscilador de la transición de polaritones (o la división entre las ramas superior e inferior de polaritones), mientras que la parte imaginaria está controlada por la desintegración de los 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 cristalina con dispersión espacial. [ 10 ]
Pekar también propuso un mecanismo de acoplamiento entre los grados de libertad orbitales y de espín del electrón en cristales que se origina en la inhomogeneidad espacial del campo magnético en lugar del término semirrelativista de Thomas. [ 11 ] Esto podría ser un campo macroscópicamente inhomogéneo de ferromagnetos que ya se utiliza para operar la resonancia de espín de dipolo eléctrico (EDSR) en puntos cuánticos. [ 12 ] o un campo magnético microscópicamente inhomogéneo de antiferromagnetos.
Tras la Segunda Guerra Mundial, Pekar creó una cátedra de física teórica en la Universidad TG Shevchenko de Kiev, así como programas de pregrado y posgrado en esta disciplina. En 1960, junto con Vadim Lashkaryov , fundó 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) Investigación en teoría electrónica de cristales (Moscú), Edición en inglés: US AEC Trad. AEC-tr-555 (1963)
- Pekar, SI, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 33, 1022 (1957) [Sov. Física. 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)
Véase también
Referencias
- ↑ Kittel, Charles (1996) Introducción a la física del estado sólido (Wiley, NY).
- ↑ Polarones, en: Enciclopedia de Física de la Materia Condensada, editada 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 , págs. 71-74 (2008), "Copia archivada" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 5 de marzo de 2016. Recuperado el 10 de agosto de 2016 .
{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace ) - ↑ LD Landau, Movimiento de electrones en redes cristalinas, Phys. Z. Sowjetunion 3 , 664 (1933), en alemán
- ↑ Markham, JJ, Rev. Mod. Phys. 31, 956 (1959).
- ↑ Polarones en materiales avanzados, editado por A.S. Alexandrov (Canopus, Bristol, Reino Unido), 2007
- ↑ MV Lebedev, VB Timofeev, MI Strashnikova y VV Chernyi, Observación directa de dos ondas polaritónicas cerca de la resonancia excitónica principal en cristales de CdS. JETP Letters 39 , 440-444 (1984). http://www.jetpletters.ac.ru/ps/1300/article_19640.pdf
- ↑ SI Pekar, Certificado No. 323, OT-11003 (27 de septiembre de 1984); Otkrytiya, Izobret., No. 32, 3 (1987) [en ruso].
- ↑ Robinette, SL; Small, GJ (1976). "Polaritones y comportamiento de cristal perfecto del naftaleno". J. Chem. Phys . 65 (2): 837. Bibcode : 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 , 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 de Zeeman inclinado, ''Nature Physics'', 4 , 776 (2008)
Lecturas adicionales
- Alferov, Zh.I.; Zel'dovich, Ya.B.; Keldysh, LV; Krivoglaz, MA; Lifshitz, EM; Rashba, EI; Snitko, OV; Tolpygo, KB; Tuchkevich, VM; Khalatnikov, IM, Obituario (1986), http://ufn.ru/ru/articles/1986/5/g/ , Usp. Fiz. Nauk 149, 161 [Traducción al inglés: Sov. Física. Usp. v.29, pág. 474 (1986)]
- S. Permogorov, Discurso en memoria de Solomon Pekar (Conferencia Internacional sobre Luminiscencia, Pekín, 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, Recuerdos de los inicios de la teoría del polarón, en: "Polarones en materiales avanzados", editado por AS Alexandrov (Canopus, Bristol, Reino Unido), 2007, págs. XI-XIV
- AS Alexandrov y JT Devreese, Avances en la física de polarones (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 del polarón , Physics Today 68 (9), 11 (2015), doi : 10.1063/PT.3.2897
Enlaces externos
- Página del Instituto de Física de Semiconductores V. Ye. Lashkaryov de la Academia Nacional de Ciencias de Ucrania
- Jinfo.org, Página: Físicos judíos
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