Solomon Isakovych Pekar ( ucraniano : Соломон Ісакович Пекар ; 16 de marzo de 1917 - 8 de julio de 1985) fue un físico teórico soviético , nacido en Kiev , Ucrania . Fue miembro de pleno derecho de la Academia de Ciencias de Ucrania y es conocido por sus contribuciones fundamentales a la física de la materia condensada , especialmente por introducir y avanzar el concepto de polarón como portador de carga en sólidos.
En 1941, Pekar presentó su tesis de Candidato de Ciencias sobre la teoría no lineal de los rectificadores de semiconductores, por la que recibió el título de Doctor en Ciencias ; este trabajo fue fuertemente aprobado por Lev Landau. En 1946, Pekar desarrolló un concepto de polarón y acuñó este término. [1] [2] El modelo desarrollado en este artículo es macroscópico y se basa en el acoplamiento electrostático de un electrón a fonones ópticos polares. Este acoplamiento da como resultado el revestimiento del electrón por una nube de fonones virtuales y la renormalización de su espectro de energía. En el límite de acoplamiento fuerte, Pekar encontró la energía de enlace del polarón, y su masa efectiva se describe mediante la fórmula de Landau-Pekar. [3] Si bien el polarón se mueve libremente a través del cristal, a veces se usa un término de autoatrapamiento para formar polarones. La idea original de Landau de atrapar electrones mediante una red cristalina [4] se basaba en producir mediante ellos centros de color (centros F) que consisten en un electrón fuertemente ligado a un defecto de la red en lugar de polarones como cuasipartículas que se mueven libremente a través del cristal y que consisten en un electrón revestido por una nube de fonones. El modelo macroscópico de polarones de Pekar se convirtió en una teoría de campo sin singularidades, y luego se aplicó al acoplamiento débil e intermedio electrón-fonón. Otras generalizaciones incluyeron el acoplamiento de electrones a fonones y magnones acústicos, polarones excitónicos, polarones en sistemas de baja dimensión y bipolarones. Los métodos de la teoría de polarones se aplicaron a la teoría de espectros ópticos de centros de impurezas donde la distribución de las intensidades de los satélites de fonones se conoce como Pekaria. [5] El concepto de polarones y bipolarones también penetró en el campo de la superconductividad, especialmente en su aplicación a la transición de fase entre las fases BCS (Bardeen, Cooper, Schrieffer) y Bose-Einstein. [6]
En su artículo de 1957, Pekar propuso una teoría de las ondas electromagnéticas cerca de las resonancias de excitones actualmente conocidas como polaritones. Predijo la existencia de nuevas ondas de luz (adicionales, o de Pekar) debido a una pequeña masa efectiva de excitones electrónicos. Una masa pequeña se traduce en una gran curvatura del espectro de polaritones y raíces adicionales para el momento en una frecuencia de onda dada. La inclusión de las ondas adicionales en la óptica clásica de cristales requiere condiciones de contorno adicionales en los componentes mecánicos y electromagnéticos de los polaritones. Estas ondas se observaron experimentalmente [7] y se certificaron como un descubrimiento. [8] Una predicción importante de la teoría de Pekar es la violación de las relaciones de Kramers-Kronig en las resonancias de polaritones porque la parte real de la función dieléctrica está controlada por la fuerza del oscilador de la transición de polaritones (o la división entre las ramas superior e inferior de polaritones) mientras que la parte imaginaria de ella por la desintegración de los polaritones. Esta predicción de la teoría está respaldada por el espectro de baja temperatura de la primera banda excitón-polaritón de los cristales de naftaleno. [9] Se ha desarrollado una teoría fenomenológica de ondas adicionales en el marco de la óptica de cristales con dispersión espacial. [10]
Pekar también propuso un mecanismo de acoplamiento entre los grados de libertad orbital y de espín del electrón en los cristales que se origina a partir de la inhomogeneidad espacial del campo magnético en lugar del término semirrelativista de Thomas. [11] Este podría ser un campo macroscópicamente inhomogéneo de ferroimanes que ya se utiliza para operar la resonancia de espín dipolar eléctrico (EDSR) en puntos cuánticos. [12] o un campo magnético microscópicamente inhomogéneo de antiferroimanes.
Después de la Segunda Guerra Mundial, Pekar estableció una cátedra de física teórica en la Universidad TG Shevchenko de Kiev y programas de pregrado y posgrado en este campo. En 1960, junto con Vadim Lashkaryov , Pekar estableció en Kiev el Instituto de Física de Semiconductores de la Academia de Ciencias de Ucrania. Esta Academia otorga el Premio Pekar en física teórica.
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