Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Шемла Д. -> "Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2" -> 51

Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2 - Шемла Д.

Шемла Д. Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2 — М.: Мир, 1989. — 248 c.
ISBN 5-03-000517Х
Скачать (прямая ссылка): nelineynieopticheskiesvoystvamol1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 99 >> Следующая


С. Flytzanis. Laboratoire d’Optique Quantique, Ecole Polytechnique 91128-Palaiseau, Cedex, France and Max Planck Institut fiir Quantenoptik D-8046-Garching, Federal Republic of Germany.

A* 131
132

Глава 13

Существование простой функциональной зависимости физической величины от некоторого эффективного параметра и полезность подобного подхода основываются на том, что можно получить скейлинговые законы довольно широкого класса универсальности. Достаточно часто эти скейлинговые законы бывают степенными, причем показатели степени критически зависят от размерности материальной системы для систем с бесконечными размерами. Если размер материальной системы ограничен определенным конечным пределом, то изменяется смысл эффективного параметра, а также изменяются или даже нарушаются скейлинговые законы. Верно и обратное утверждение: нарушение скейлинговых законов также свидетельствует об изменении размерности или размеров материальной системы.

Размерные эффекты и скейлинговые законы интенсивно вводились в теорию физических явлений, связанных, например, с линейными магнитными, электрическими или оптическими восприимчивостями, и намного осторожнее в описание нелинейных оптических восприимчивостей. В определенном смысле первым шагом в этом направлении явилось эмпирическое правило Миллера [17], которое в своем оригинальном виде утверждает, что

%(2)iik = 8ijk%uw%jj(l)%kk0), (1)

где %<2) — восприимчивость второго порядка и %(1) — линейная восприимчивость; на основе имеющихся экспериментальных значений для для 20 различных кристаллов предполагается, что б ни — приблизительно постоянная величина. Это правило связывает %<2> с %(1) в том случае, когда имеется много экспериментальных данных. Первый анализ эмпирического правила Миллера с использованием соображений о размерности [10], основанный на детальном квантовомеханическом расчете %(2) для ковалентных полупроводников, показал, что общей оказывается ситуация, когда величина б не является константой, а приблизительно пропорциональна электронному дипольному моменту, связанному с распределением электронной плотности на химической связи, и %(2) может даже изменить знак в зависимости от выбора осей.

Однако подобный подход не соответствует содержанию скейлинговых законов, так как он в значительной степени основывается на микроскопическом описании. Более фундаментальным и более подходящим для протяженных регулярных структур (кристаллов) является подход, основанный на установлении функциональной зависимости %(3) от определенных эффективных параметров, без обращения к какому-либо микроскопическому описанию [5, 25, 2, 3]. При этом используется размерность различных критических точек суммарной плотности состояний в протяженных регулярных структурах (кристаллах) или сингу-
Размерные эффекты и скейлинговые законы

133

лярностях Ван-Хова (см., например, [4]). С применением дедуктивного подхода были последовательно получены скейлинговые законы для всех восприимчивостей нечетных порядков [9] в одномерных системах, и выражения для этих восприимчивостей связаны простыми степенными законами с размером области делокализации электронов.

Ниже проводится общее обсуждение скейлинговых законов, которые, по-видимому, справедливы для нелинейных оптических восприимчивостей и поляризуемостей. Здесь эффективным параметром, представляющим основной интерес, является размер области делокализации электрона [6], который может быть просто выражен через непосредственно измеряемые макроскопические величины.

Для дальнейшего рассмотрения важно определить цель данной главы и установить пределы применимости скейлинговых законов. Будет рассмотрено поведение нелинейных оптических восприимчивостей только в области оптической прозрачности, когда один край этой области по энергии лежит ниже самого длинноволнового электронного перехода, а другой — выше колебательных частот. В частности, это ограничивает наше рассмотрение только учетом электронного вклада в у}п\ который наиболее важен для исследуемого вопроса. Исключая резонансные явления, мы также ожидаем, что будет необходима информация только об общих характеристиках распределения электронной плотности, а не о детальном строении энергетического спектра или волновых функций возбужденных состояний. Мы также предполагаем, что разность энергий электронных состояний, описываемых высшей занятой и низшей свободной молекулярными орбиталями, много больше kT и, таким образом, для описания явления в целом нет необходимости привлекать термодинамические соображения.

За исключением короткого раздела, обсуждение будет ограничено дипольными восприимчивостями (нечетных поряд-

ков). При выбранных физических условиях ниже будет показано, что довольно сложное поведение можно свести

к простым степенным законам, содержащим эффективный параметр — размер области делокализации электрона. Для систем с бесконечными размерами этот размер обычно равен нескольким периодам элементарной ячейки кристалла; другими словами, указанная область представляет собой такой минимальный «ящик», внутри которого состояние электрона и его отклики на внешние воздействия не зависят от размерных эффектов. Ниже будет показано, что этот параметр просто выражается через измеряемые величины, которые скорее характеризуют &-простран-ство (глобальные величины), а не r-пространство (локальные величины). Дипольные восприимчивости у}2п'> (четных порядков)
Предыдущая << 1 .. 45 46 47 48 49 50 < 51 > 52 53 54 55 56 57 .. 99 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама