3 / 20
осцилляции трансляционного, дыхательного и аксионного типов. Со-
ответственно в вакууме должны присутствовать аналоги акустических
и оптических фононов, характерные для сложных кристаллических
структур.
В настоящей работе проанализированы свойства различных ти-
пов бозе-частиц, присутствующих в материальных средах и в ваку-
уме. Бозе-частицы вакуума соответствуют осцилляциям вакуумных
кластеров, возникших в результате размягчения определенных типов
колебаний (мод) исходного вакуума и являются аналогами извест-
ных в динамике кристаллических решеток мягких мод, индуцирую-
щих структурные фазовые переходы в сегнетоэлектриках, сегнетоэла-
стиках и мультиферроиках. В работе проанализированы зависимости
энергии от импульса (законы дисперсии) различных типов бозонов и
процессы неупругого взаимодействия между ними, включая эффект
фотон-бозонной конверсии, исследовавшийся ранее в теоретических
и экспериментальных работах [3, 4] .
Бозе-частицы в материальных средах.
Известными бозе-части-
цами (квазичастицами) в кристаллах являются акустические и оптиче-
ские фононы, спектр которых определяется характером упругих вза-
имодействий между атомами или ионами, формирующими кристал-
лическую решетку. Полярные колебания кристаллических решеток
приводят к формированию гибридных электромагнитно-механических
волн. Соответствующие бозе-частицы называются решеточными поля-
ритонами [5, 6].
Закон дисперсии поляритонов в диэлектрических кристаллах по-
лучается на основе анализа уравнения Максвелла:
rot
~E
=
−
∂ ~B
∂t
;
rot
~H
=
−
∂ ~B
∂t
;
div
~D
= 0;
div
~B
= 0
.
(1)
Решение (1) ищется в виде плоских поперечных и продольных
электромагнитных волн:
~E
=
~E
0
exp
i
(
kr
−
ωt
)
.
(2)
В случае кубических немагнитных двухатомных кристаллов для
поперечных поляритонов имеет место уравнение:
div
~D
=
ε
0
, ε
(
ω
)
i
(
~k ~E
) = 0;
ε
(
ω
) =
ε
∞
ω
2
l
−
ω
2
ω
2
0
−
ω
2
;
~E
⊥
~k
;
(3)
ω
2
=
c
2
0
k
2
(
ω
2
0
−
ω
2
)
ε
∞
(
ω
2
l
−
ω
2
;
ω
2
±
=
ω
2
l
+
c
2
k
2
2
1
±
s
1
−
4
ω
2
0
c
2
k
2
(
ω
2
l
+
c
2
k
2
)
2
;
c
2
=
c
2
0
ε
∞
.
38
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 1