Purcell effekt

Purcell- effekt (även stavat Purcell-effekt) - inom kvantelektrodynamik, en ökning av emissionshastigheten för en oscillator i en resonator jämfört med hastigheten för spontan emission till fritt utrymme. [ett]

Emissionshastigheten för oscillatorn i resonatorn multipliceras med Purcell-koefficienten:

F_{p}={\frac {3}{4\pi ^{2}}}\left({\frac {\lambda _{c}}{n}}\right)^{3}{ \frac {Q}{V}}

var är våglängden i resonatormediet , är dess kvalitetsfaktor, är modvolymen. ${\frac {\lambda _{c}}{n}}$ $F$ $V$

En kvantemitter ( atom , jon , kvantprick , etc.), placerad i en Q-resonator med liten volym, ändrar riktningen och hastigheten för spontan emission. Effekten beror på moddensiteten i resonatorn. Denna egenskap används för att effektivt matcha strålningen från kvantemitters med strålningsmottagare ( optisk fiber , vågledare , etc.)

Ett exempel på en förändring av Purcell-koefficienten kan hittas i Akimov et al.s arbete, där det visas att strålningen från en kvantprick som ligger nära en silver nanotråd nästan helt "sugs in" av tråden [2] .

Purcells artikel, där denna koefficient först introducerades, är en av de kortaste (ett stycke) och samtidigt aktivt citerad i modern fysik. Enligt ISI Web of Knowledge för 2011 citerades artikeln nästan 1700 gånger.

Litteratur

Kerry J. Vahala , Optical Microcavities , Nature, 424, 839, (2003)
Richard K. Chang, Anthony J. Campillo. Volym 3 av Avancerad serie i tillämpad fysik // Optiska processer i mikrokaviteter. - Singapore: World Scientific, 1996, 1996. - S. 434. - ISBN 9810223447 , 9789810223441.

Harry J. Kimble , Physica Scripta. Vol. T76, 127-137, 1998, Strong Interactions of Single Atoms and Photons in Cavity QED .

Anteckningar

↑ E.M. Purcell . Sannolikheter för spontana emissioner vid radiofrekvenser (fr.) // Physical Review : magazine. - 1946. - Vol. 69 . — S. 681 .
↑ A.V. Akimov, A. Mukherjee, C.L. Yu, D.E. Chang, A.S. Zibrov, P.R. Hemmer, H. Park och M.D. Lukin. Generering av enstaka optiska plasmoner i metalliska nanotrådar kopplade till kvantprickar (engelska) // Nature : journal. — Vol. 450 . - S. 402-406 . - doi : 10.1038/nature06230 .