Двухфотонный механизм возбуждения экситонных состояний в криокристаллах благородных газов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты эксперимента по двухфотонному возбуждению экситонных состояний в криокристаллах криптона пятой гармоникой лазерного излучения на длине волны 209 нм. Показано, что двухфотонный механизм возбуждения позволяет получить концентрацию свободных экситонов с энергией возбуждения около 8.4 эВ на уровне 1016 см−3 при интенсивности излучения в фокусе ≈ 1011 Вт/см2. Наблюдаемая широкая линия фотолюминисценции, возникающая при релаксации возбужденных экситонных состояний, покрывает низкоэнергетический изомерный ядерный переход 3/2+ (8.4 эВ) → 5/2+ (0.0) в 229Th. Приведены аналитические оценки, показывающие, что двухфотонная лазерная генерация экситонных состояний в кристаллах благородных газов может быть использована как новая методика возбуждения ядерного изомерного состояния тория при интенсивности накачки около 1011 Вт/см2.

Об авторах

Д. А Мызин

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Email: DAMyzin@mephi.ru
Москва, Россия

П. В Борисюк

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

К. Л Губский

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

Н. В Диденко

ООО “Авеста”

Москва, Россия

Ф. А Корнеев

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

А. П Кузнецов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

Ю. Ю Лебединский

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”; Московский физико-технический институт

Москва, Россия; Москва, Россия

Ж. М Наурызбаев

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

С. В Попруженко

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

Е. В Ткаля

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”; Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН; Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН

Москва, Россия; Москва, Россия

Е. В Чубунова

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

В. А Шилов

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”

Москва, Россия

Список литературы

  1. V. V. Flambaum, Phys. Rev. Lett. 97(9), 092502 (2006).
  2. W. G. Rellergert, D. DeMille, R. R. Greco, M. P. Hehlen, J. R. Torgerson, and E. R. Hudson, Phys. Rev. Lett. 104, 200802 (2010).
  3. M. S. Safronova, D. Budker, D. DeMille, D. F. J. Kimball, A. Derevianko, and C. W. Clark, Rev. Mod. Phys. 90, 025008 (2018).
  4. P. Delva, H. Denker, and G. Lion, in Relativistic Geodesy, Foundations and Applications, Fundamental Theories of Physics, Springer, Cham (2019), v. 196.
  5. T. Mehlstaubler, G. Grosche, C. Lisdat, P. O. Schmidt, and H. Denker, Rep. Prog. Phys. 81, 064401 (2018).
  6. E. V. Tkalya, V. O. Varlamov, V. V. Lomonosov, and S. A. Nikulin, Phys. Scr. 53, 296 (1996).
  7. E. Peik, Chr. Tamm Europhys. Lett. 61, 181 (2003).
  8. C. J. Campbell, A. G. Radnaev, A. Kuzmich, V. A. Dzuba, V. V. Flambaum, and A. Derevianko, Phys. Rev. Lett. 108(12), 120802 (2012).
  9. E. B. Ткаля, Письма в ЖЭТФ 71, 449 (2000).
  10. E. V. Tkalya, A. N. Zherikhin, and V. I. Zhudov, Phys. Rev. C 61, 064308 (2000).
  11. J. Tiedau, M. V. Okhapkin, K. Zhang et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 132(18), 182501 (2024).
  12. S. V. Pineda, P. Chhetri, S. Bara et al. (Collaboration), Phys. Rev. Res. 7(1), 013052 (2025).
  13. R. Elwell, C. Schneider, J. Jeet, J. E. S. Terhune, H. W. T. Morgan, A. N. Alexandrova, H. B. Tran Tan, A. Derevianko, and E. R. Hudson, Phys. Rev. Lett. 133(1), 013201 (2024).
  14. T. Hiraki, K. Okai, M. Bartokos et al. (Collaboration), Nat. Commun. 15, 5536 (2024).
  15. А. Н. Огурцов, Модификация криокристаллов электронными возбуждениями: Монография, HTY XIII, Харьков (2009).
  16. H. Xu, H. Tang, G. Wang, C. Li, B. Li, P. Cappellaro, and J. Li, Phys. Rev. A 108(2), L021502 (2023).
  17. D. Varding, I. Reimand, and G. Zimmers, Phys. Stat. Sol. (b) 185(1), 301 (1994).
  18. H. F. Басов, B. A. Данильчев, A. Г. Молчанов, Ю. М. Попов, Д. Д. Ходкевич, Известия AH СССР. Серия физическая 37(4), 494 (1973).
  19. A. Г. Молчанов, Квантовая электроника 33(1), 37 (2003).
  20. M. Pettersson, R. Zadoyan, J. Eloranta, N. Schwentner, and V. A. Арkarian. J. Phys. Chem. A 106(36), 8308 (2002).
  21. B. M. Галицкий, B. M. Kapнаков, V. И. Коган, Задачи по квантовой механике, Наука, М. (1981).
  22. V. I. Goldanskii and V. A. Namiot, Phys. Lett. B 62, 393 (1976).
  23. B. Ф. Стрижов, E. B. Ткаля, ЖЭТФ 99, 697 (1991).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025