Precision Spectroscopy of Rydberg States in Alkaline Earth Atoms for Millimeter-Wave Radiation Measurement

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Background of the electromagnetically induced transparency (EIT) resonance splitting by millimeter-wave radiation was investigated and so were calculated frequencies and amplitudes of radiation transitions between Rydberg states in alkaline earth atoms of IIA group elements, which are necessary for precise measurements of electric field magnitude at millimeter-wave (mmw) frequencies. Numerical values of the frequencies and matrix elements are approximated by asymptotic polynomials and tabulated for dipole transitions between singlet nS, nP, nD, and nF states with large values of principal quantum number n.

About the authors

I. L. Glukhov

Faculty of Physics, Voronezh State University

Email: glukhovoffcial@mail.ru
Voronezh, 394018 Russia

A. A. Kamenskiy

Faculty of Physics, Voronezh State University

Email: GlukhovOfficial@mail.ru
Voronezh, 394018 Russia

V. D. Ovsyannikov

Faculty of Physics, Voronezh State University

Email: GlukhovOfficial@mail.ru
Voronezh, 394018 Russia

V. G. Pal'chikov

FSUE “VNIIFTRI”;Institute of Laser Plasmas, National Research Nuclear University MEPhI

Author for correspondence.
Email: GlukhovOfficial@mail.ru
Mendeleevo, Moskovskaya oblast, 141570 Russia;Moscow, 115409 Russia

References

  1. K.-J. Boiler, A. Imamoglu, and S. E. Harris, Phys. Rev. Lett. 66, 2593 (1991).
  2. M. D. Lukin, M. Fleischhauer, R. Cote, et al., Phys. Rev. Lett. 87, 037901 (2001).
  3. S. Mauger, J. Millen and M. P. A. Jones, J. Phys. B: At. Mol. Phys. 40, F319 (2007).
  4. A. K. Mohapatra, T. R. Jackson, and C. S. Adams, Phys. Rev. Lett. 98, 113003 (2008).
  5. M. Reetz-Lamour, J. Deiglmayr, T. Amthor, et al., New J Phys. 10, 045026 (2008).
  6. S. R. Autler and C. R. Townes, Phys. Rev. 100, 703 (1955).
  7. C. N. Cohen-Tannoudji. The Autler-Townes E ect Revisited. In: Amazing Light, ed. by R. Y. Chiao, Springer, New York (1996).
  8. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Квантовая механика. Нерелятивистская теория, Наука, Москва (1974) §§ 39, 40.
  9. N. L. Manakov, V. D. Ovsiannikov, L. P. Rapoport, Phys. Rep. 141, 319 (1986).
  10. J. A. Sedlacek, A. Schwettmann, H. Kubler, et al., Nature Physics 8, 819 (2012).
  11. J. A. Gordon, C. L. Holloway, A. Schwarzkopf, et al., Applied Phys. Lett 105, 024104 (2014).
  12. D. A. Anderson, G. Raithel, Appl. Phys. Lett. 111, 053504 (2017).
  13. M. T. Simons, J. A. Gordon, C. L. Holloway, Applied Optics 57, 6456 (2018).
  14. Е. Ф. Стельмашенко, О. А. Клезович, В. Н. Барышев и др., Оптика и спектроскопия 128, 1063 (2020).
  15. V. D. Ovsiannikov, V. G. Pal'chikov, I. L. Glukhov, Photonics 9, 635 (2022).
  16. R. Beigang, K. Luicke, D. Schmidt, et al, Phys. Scripta 26, 183 (1982).
  17. H. Rinneberg, J. Neukammer, A. Konig, et al., Hiper ne Interactions 38, 515 (1987).
  18. Yu. Ralchenko, A. Kramida, J. Reader and NIST ASD Team. NIST Atomic Spectra Database (version 4.1), [Online]. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD; http://physics.nist.gov/asd
  19. Информационная система <Электронная структура атомов>. Новосибирский государственный университет. Институт автоматики и электрометрии СО РАН; http://grotrian.nsu.ru
  20. W. C. Martin, J Opt Soc Am 70, 784 (1980).
  21. F. Robicheaux, J Phys B 52, 244001 (2019).
  22. Д. А. Варшалович, А. Н. Москалев, В. К. Херсонский, Квантовая теория углового момента, Наука, Ленинград (1975).
  23. И. И. Собельман, Введение в теорию атомных спектров, Наука, Москва (1977).
  24. I. L. Glukhov, A. A. Kamenski, V. D. Ovsiannikov, J. Quant. Spectr. Rad. Trans. 280, 108068 (2022).
  25. Е. Ю. Ильинова, В. Д. Овсянников, Оптика и спектроскопия 105, 709 (2008).
  26. С. А. Колотыгин, В. А. Тищенко, Л. Н. Брянский, Измерительная техника № 12, 27 (2001).
  27. В. А. Тищенко, В. И. Токатлы, В. И. Лукьянов, Измерительная техника № 8, 78 (2003).
  28. В. А. Тищенко, В. И. Токатлы, В. И. Лукьянов, Измерительная техника № 9, 39 (2003).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences