SVCh RADIATsIONNYE PEREKhODY MEZhDU TRIPLETNYMI RIDBERGOVSKIMI SOSTOYaNIYaMI ATOMOV ShchELOChNOZEMEL'NO-PODOBNYKh ELEMENTOV GRUPPY IIb (Zn, Cd, Hg) I ITTERBIYa Yb

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Определены численные значения квантовых дефектов, использованные для расчетов частот и матричных элементов дипольных радиационных переходов СВЧ-диапазона между триплетными ридберговскими состояниями n3S1, n3P1, n3D2 и n3F3 серий атомов группы IIb с большими значениями главных квантовых чисел n > 20. Результаты расчетов в рамках полуэмпирических методов теории квантового дефекта и модельного потенциала Фьюса аппроксимированы квадратичными полиномами. Коэффициенты полиномов табулированы вместе с численными значениями частот и матричных элементов и могут быть использованы для измерения напряженности полей по СВЧ-индуцированному расщеплению резонанса электромагнитно-индуцированной прозрачности, для разработки и планирования исследований характеристик СВЧ-излучения с использованием ридберговских атомов.

About the authors

A. A Kamenskiy

Воронежский государственный университет

Email: san40@bk.ru
Воронеж, Россия

I. L Glukhov

Воронежский государственный университет

Воронеж, Россия

A. S Kornev

Воронежский государственный университет

Воронеж, Россия

N. L Manakov

Воронежский государственный университет

Воронеж, Россия

V. D Ovsyannikov

Воронежский государственный университет; Федеральное государственное унитарное предприятие «ВНИИФТРИ»

Воронеж, Россия; Менделеево, Московская обл., Россия

V. G Pal'chikov

Федеральное государственное унитарное предприятие «ВНИИФТРИ»; Hациональный исследовательский ядерный университет МИФИ

Менделеево, Московская обл., Россия; Москва, Россия

References

  1. J. A. Sedlacek, A. Schwettmann, H. K¨ubler, R. L¨ow, T. Pfau, and J. P. Shaffer, Microwave Electrometry with Rydberg Atoms in a Vapour Cell Using Bright Atomic Resonances, Nat. Phys. 8, 819 (2012).
  2. C. L. Holloway, J. A. Gordon, S. Jefferts, A. Schwarzkopf, D. A. Anderson, S. A. Miller, N. Thaicharoen, and G. Raithel, Broadband Rydberg Atom-Based Electric-Field Probe for SI-Traceable, Self-Calibrated Measurements, IEEE Trans. Antennas Propag. 62, 6169 (2014).
  3. H. Fan, S. Kumar, J. Sedlacek, H. K¨ubler, Sh. Karimkashi, and J. P. Shaffer, Atom Based RF Electric Field Sensing, J. Phys. B: Atom. Mol. Opt. Phys. 48, 202001 (2015).
  4. C. L. Holloway, M. T. Simons, J. A. Gordon, J. A. Gordon, P. F. Wilson, C. M. Cooke, D. A. Anderson, and G. Raithel, Atom-Based RF Electric Field Metrology: from Self-Calibrated Measurements to Subwavelength and Near-Field Imaging, IEEE Trans. Electromagn. Compat. 59, 717 (2017).
  5. D. A. Anderson and G. Raithel, ContinuousFrequency Measurements of High-Intensity Microwave Electric Fields with Atomic Vapor Cells, Appl. Phys. Lett. 111, 053504 (2017).
  6. Y. Jiao, L. Hao, X. Han, S. Bai, G. Raithel, J. Zhao, and S. Jia, Atom-Based Radio-Frequency Field Calibration and Polarization Measurement Using Cesium nDJ Floquet States, Phys. Rev. Appl. 8, 014028 (2017).
  7. Z. Song, Z. Feng, X. Liu, D. Li, H. Zhang, J. Liu, and L. Zhang, Quantum-Based Determination of Antenna Finite Range Gain by Using Rydberg Atoms, IEEE Antennas Wireless Propag. Lett. 16, 1589 (2017).
  8. M. T. Simons, J. A. Gordon, and C. L. Holloway, Fiber-Coupled Vapor Cell for a Portable Rydberg Atom-Based Radio Frequency Electric Field Sensor, Appl. Opt. 57, 6456 (2018).
  9. Z. Song, H. Liu, X. Liu, W. Zhang, H. Zou, J. Zhang, and J. Qu, Rydberg-Atom-Based Digital Communication Using a Continuously Tunable Radio-Frequency Carrier, Opt. Express 27, 8848 (2019).
  10. E. F. Stelmashenko, O. A. Klezovich, V. N. Baryshev, V. A. Tishchenko, I. Yu. Blinov, V. G. Palchikov, and V. D. Ovsyannikov, Measuring the Electric Field Strength of Microwave Radiation at the Frequency of the Radiation Transition between Rydberg States of Atoms 85Rb, Opt. Spectrosc. 128, 1067 (2020)].
  11. V. D. Ovsiannikov, V. G. Palchikov, and I. L. Glukhov, Microwave Field Metrology Based on Rydberg States of Alkali-Metal Atoms, Photonics 9, 635 (2022).
  12. I. L. Glukhov, A. A. Kamenski, V. D. Ovsiannikov, and V. G. Pal’chikov, Precision Spectroscopy of Rydberg States in Alkaline Earth Atoms for Millimeter-Wave Radiation Measurement, JETP 137, 169 (2023)].
  13. I. L. Glukhov, A. A. Kamenski, V. D. Ovsiannikov, and V. G. Palchikov, Precision Spectroscopy of Radiation Transitions between Singlet Rydberg States of the Group IIb and Yb Atoms, Photonics 10, 1153 (2023).
  14. H. A. Bethe and E. E. Salpeter, Quantum Mechanics of One- and Two-Electron Atoms, Springer-Verlag, Berlin – G¨ottingen – Heidelberg, Germany (1957)].
  15. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Quantum Mechanics, Nonrelativistic Theory, Pergamon Press, Oxford, UK (1989), Secs. 39, 40.
  16. Y.-Li. Zhou, D. Yan, and W. Li, Rydberg Electromagnetically Induced Transparency and Absorption of Strontium Triplet States in a Weak Microwave Field, Phys. Rev. A 105, 053714 (2022).
  17. , February 16]. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD.
  18. V. V. Kazakov, V. G. Kazakov, V. S. Kovalev, O. I. Meshkov, and A. S. Yatsenko, Electronic Structure of Atoms: Atomic Spectroscopy Information System, Phys. Scripta 92, 105002 (2017).
  19. A. K. Mohapatra, T. R. Jackson, and C. S. Adams, Coherent Optical Detection of Highly Excited Rydberg States Using Electromagnetically Induced Transparency, Phys. Rev. Lett. 98, 113003 (2007).
  20. F. B. Dunning, T. C. Killian, S. Yoshida, and J. Burgd¨orfer, Recent Advances in Rydberg Physics Using Alkaline-Earth Atoms, J. Phys. B: Atom. Mol. Opt. Phys. 49, 112003 (2016).
  21. M. J. Seaton, Quantum Defect Theory, Rep. Prog. Phys. 46, 167 (1983).
  22. W. C. Martin, Series Formulas for the Spectrum of Atomic Sodium (Na I), J. Opt. Soc. Amer. 70, 784 (1980).
  23. F. Robicheaux, Calculations of Long Range Interactions for 87Sr Rydberg States, J. Phys. B: Atom. Mol. Opt. Phys. 52, 244001 (2019).
  24. D. A. Varshalovich, A. N. Moskalev, and V. K. Khersonskii, Quantum Theory of Angular Momentum: Irreducible Tensors, Spherical Harmonics, Vector Coupling Coefficients, 3nj Symbols, World Scientific, Singapore (1988)].
  25. I. I. Sobelman, An Introduction to the Theory of Atomic Spectra, Pergamon Press, London, UK (1972)].
  26. N. L. Manakov, V. D. Ovsiannikov, and L. P. Rapoport, Atoms in a Laser Field, Phys. Rep. 141, 320 (1986).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences