Поляритон

Полярито́н (англ. polariton) в составная квазичастица, возникающая при взаимодействии фотонов и элементарных возбуждений среды. Взаимодействие электромагнитных волн с возбуждениями среды, приводящее к их связи, становится особенно сильным, когда одновременно их частоты $\omega$ и волновые векторы k совпадают (резонанс). В этой области образуются связанные волны, то есть поляритоны, которые обладают характерным законом дисперсии $\omega(k)$ . Их энергия состоит частично из электромагнитной и частично из энергии собственных возбуждений среды.

Поляритоны, образующиеся в результате взаимодействия фотонов с различными возбуждениями среды в оптическими фононами, экситонами, плазмонами, магнонами и так далее, называют соответственно фононными поляритонами, экситонными поляритонами (светоэкситонами), плазмон-поляритонами, магнонными поляритонами и так далее. Для описания фононных поляритонов необходимо решить уравнения колебаний кристаллической решётки совместно с уравнениями Максвелла. В простейшем случае кубического кристалла с изолированными фононным резонансом на частоте $\omega_0$ решение даёт след. соотношение для дисперсии фононных поляритонов (без учёта затухания):

${\left( \frac {kc}{\omega} \right )}^{2} = \varepsilon (\omega) = \frac {\omega_L^2 - \omega^2}{\omega_0^2 - \omega^2} \varepsilon_{\infty}$ ,

где $\varepsilon$ в диэлектрическая проницаемость среды, $\varepsilon_{\infty}$ в высокочастотная (по отношению к $\omega_0$ ) диэлектрическая проницаемость, $\omega_0$ , $\omega_L$ в частоты поперечного и продольного длинноволновых оптических фононов.