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　　一维双原子链：声学支、光学支与黄昆的卓越贡献 一维双原子链的基本模型 一维双原子链是固体物理中研究晶格振动的经典模型。它由两种不同质量的原胞周期性排列而成，每个原胞包含两个不同质量的原子。这一简单模型却揭示了晶格动力学的深刻物理内涵。 声学支与光学支：晶格振动的两种模式 声学支 声学支振动模式的特点是同一原胞内的两个原子振动相位基本相同，整体做同步运动。在长波极限下，声学支描述的是整个晶格的整体振动，对应于传统声波在介质中的传播。声学支的频率在布里渊区中心趋于零。 光学支 光学支振动模式的特征是同一原胞内的两个原子振动相位相反，产生相对运动。这种振动模式会引发偶极矩的变化，能够与电磁波发生强烈耦合。光学支的频率在布里渊区中心不为零，存在能隙。 黄昆先生的开创性工作 黄昆先生作为中国固体物理学和半导体物理学的奠基人之一，在晶格动力学领域作出了里程碑式的贡献。 黄昆方程 黄昆先生与玻恩合著的《晶格动力学理论》是该领域的经典著作。他提出的黄昆方程系统地描述了极性晶体中光学振动与电磁场的耦合，为理解极化激元等概念奠定了理论基础。 黄昆方程的核心在于同时考虑晶格振动和电磁场的相互作用，揭示了光与物质相互作用的新机制。这一理论不仅解释了离子晶体中红外光吸收的特性，还预言了许多新颖的物理现象。 极化激元：光与物质耦合的量子 极化激元是电磁场与物质激发耦合形成的准粒子。在双原子链模型中，特别是对于离子晶体，光学支声子与光子耦合形成声子极化激元。 极化激元的特性 极化激元既具有光子的特性，又具有球盟会官网入口声子的特性。这种混合态导致了一系列独特的物理现象： · 色散关系中出现避免交叉 · 在特定频率范围内存在能隙 · 传播速度既不同于光速也不同于声速 实验验证与应用 黄昆的理论预言在实验上得到了完美验证。拉曼散射和红外光谱实验观测到了极化激元的特征色散关系。这些研究不仅证实了理论预言的正确性，还为现代光子学和等离激元学研究奠定了基础。 极化激元概念现已扩展到多种体系，包括激子极化激元、等离激元极化激元等，在微腔激光、量子模拟等领域展现出重要应用前景。 理论意义与现代发展 黄昆的工作将晶格动力学理论研究推向了新的高度。他建立的理论框架不仅解决了一维双原子链的具体问题，更为处理更复杂的晶格振动问题提供了普遍方法。

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