92
волновых уравнений Шредингера и Максвелла формулы для плотности мод
и, следовательно, групповой скорости могут быть использованы в физике
твердого тела для описания электронного транспорта в полупроводниковых
квантовых проволоках с периодически изменяющимся потенциалом [12].
§ 4.2. Флуоресценция допированного красителем холестерического
жидкого кристалла в области запрещенной зоны
Холестерические жидкие кристаллы из-за синусоидального распреде-
ления диэлектрических свойств вдоль оси спирали имеют одну запрещенную
зону в случае нормального падения на образец циркулярно поляризованного
света. Физические свойства ХЖК зависят как от шага спирали, так и ориен-
тационной упорядоченности молекул в слое. Наличие запрещенной зоны
влияет на спектр флуоресценции молекул
гостя: внутри щели флуоресценция
подавлена, около краев зоны она увеличена из-за высокой плотности фотон-
ных состояний; на границах полосы частот групповая скорость приближается
к нулю, в результате длительные времена жизни испускаемых фотонов под-
держивают вынужденную эмиссию. Свет, распространяющийся вдоль оси
спирали холестерика, можно рассматривать как две эллиптически-
поляризованных волны с
противоположным направлением вращения [13]. В
некотором частотном диапазоне запрещенная зона ХЖК приходится на моду,
поляризация которой имеет то же самое направление вращения, что и спи-
раль холестерика.
В работе [14] впервые показано, что краситель–легированный ХЖК
действует как фотонные лазеры с распределенной обратной связью на грани-
цах полосы частот. Для полного осмысления
наблюдаемых явлений генери-
рования лазерного излучения надо понять влияние холестерической среды на
самопроизвольное испускание молекул красителя. При переходе от изотроп-
ного состояния к холестерической фазе имеются сильные изменения в спек-
тре флуоресценции внутри запрещенной зоны, усиление на границах полосы
и Фабри – Перо – подобные колебания, [3]. Кроме того, наблюдается доми-
нирующий циркулярнополяризованный эмиссионный
компонент около зоны
остановки. Ниже, следуя в основном работе [3], обсуждаются сильные изме-
нения в интенсивности флуоресценции и поляризации в области запрещен-
ной зоны. Показывается, что наблюдаемые изменения в испускании можно