УМЕНЬШЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ШИРИНЫ АТОМНЫХ УРОВНЕЙ В НАНОСТРУКТУРНЫХ СИСТЕМАХ

Гадомский Олег Николаевич, доктор физико-математических наук, профессор, кафедра радиофизики и электроники, Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск, gadomsky@mail.ru
Алтунин Константин Константинович, кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра физики, Ульяновский государственный педагогический университет, г. Ульяновск, gadomsky@mail.ru
Русин Александр Александрович, аспирант, Ульяновский государственный университет, г.Ульяновск, al.an.rusin@gmail.com
Лебедев Олег Владимирович, аспирант, Ульяновский государственный университет, г. Ульяновск, w12345673@yandex.ru

535.8

Показано, что при определенных расстояниях между атомами в атомном кластере обнаруживается эффект сужения естественной ширины атомных уровней благодаря запаздывающему взаимодействию в поле внешнего излучения. Межатомное взаимодействие приводит не только к смещению уровней атомов, но и к образованию точки перегиба, разделяющей области отрицательной и положительной дисперсии эффективной поляризуемости атомов кластера. Показано также, что локальное поле в условиях сужения естественной ширины атомных уровней значительно превосходит внешнее поле, что приводит к усилению оптического поля кластера в волновой зоне вдали от кластера. При изменении некоторых внутренних условий в кластере возможно мерцание дипольного излучения кластера. Обнаруженный эффект сужения имеет место в поле малоинтенсивного внешнего излучения без изменения инверсии квантовых переходов атомов.

естественная ширина атомных уровней, атомный нанокластер, запаздывающее межатомное взаимодействие, размерные резонансы, отрицательная дисперсия эффективной поляризуемости атомов, эффект мерцания атомного кластера, усиление дипольного излучения, отрицательная экстинкция

 Скачать статью в формате PDF

1.Bohr, N. On the Constitution of Atoms and Molecules / N. Bohr // Philosophical Magazine. – 1913. – V. 26, № 1. – Р. 875.
2. Weisskopf, V. The theory of spontaneous emission / V. Weisskopf. E. Wigner // Physics. – 1930. – V.63, № 18. – Р. 54.
3. Allen, L. Optical resonance and two-level atoms / L. Allen, J. H. Eberly // Wiley-Interscience Publication, 1975.
4. Tsao, C. J. Line-widths of Pressure-broadened Spectral Lines / C. J. Tsao, B. Curnutte // Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer. – 1962. – V. 2, № 41.
5. Kittel, C. Itroduction to Solid State physics / C. Kittel. – NY : John Willey, 1956.
6. Gadomsky, O. N. High-negative Refractive Index of Silver Nanoparticle System in Nanocomposite Films / O. N. Gadomsky, K. K. Altunin. // Optics Communications. – 2012. – V. 285. – Р. 816.
7. Gadomsky, O. N. The near-field effect in a quantum computer / O. N. Gadomsky, Yn. Yn. Voronov// JETP Letters. – 1999. – V. 69. – Р. 804.
8. Gadomsky, O. N. Optical Size Resonances in Nanostructures / N. Gadomsky, Т. T. Idiatullov // JETP. – 2001. – V. 92. – Р. 1060.
9. Gadomsky, O. N. Lineral Nonstationary Optical Dimesional Resonances in Atomic Nanostrucrures / O. N. Gadomsky, Y. V. Abramov // Optics and Spectroscopy. – 2002. – V. 93. – Р. 61.
10. Gadomsky, O. N. Nonlineral resonances in the neat-fielf interaction between atoms / O. N. Gadomsky. A. G. Glukhov // JETP. – 2006. – V. 103. – Р. 23.
11. Gadomsky, O. N. Gigant light enhancement in atomic clusters / O. N. Gadomsky, 
I. V. Gadomskaya, К. K. Altunin // JETP Letters. – 2009. – V. 90. – Р. 244.
12. Born, M. Principles of optics / M. Born, E. Wolf. – – 7th edition. – Cambridge : Cambridge University Press, 1999.
13. Gadomsky, O. N. Two electron problem and the nonlocal equation of electrodynamics / O. N. Gadomsky // Physics-Uspekhi. – 2000. – V. 43. – Р. 1071.
14. Gadomsky, O. N. Giant enhancement of light in atomic clusters / O. N. Gadomsky, К. K. Altunin // JETP. – 1998. – V. 87. – Р. 842.
15. Davydov, A. S. Quantum Mechanics / A. S. Davydov. – Moscow : Nauka, 1968.
16. Berestetski, V. B. Relativistic Quantum Theory, part. 1 / V. B. Berestetski, E. M. Lifshitc, L. P. Pitaevskii. – Moscow : Nauka, 1968.
17. Stepanov, A. L. Optical properties of polymethylmethacrilate with implanted silver nanoparticles / A. L. Stepanov, V. N. Porok, L B. Khaibullin, U. Kreibig // Nuclear Instrumentation and Methods in Physics Research, B. – 2002. – V. 191. – Р. 473.