Выпуски

 / 

2018

 / 

Май

  

К 60-летию Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН. К 100-летию со дня рождения Г.И. Будкера


Пучки фотонов с ненулевой проекцией орбитального момента импульса: новые результаты

,
Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, просп. акад. Лаврентьева 11, Новосибирск, 630090, Российская Федерация

Решение уравнений Максвелла в цилиндрических координатах приводит в квантовой теории к состояниям с определённой энергией ħr ω , продольным импульсом ħ kz и определённым значением проекции полного момента импульса ħ m на ось z (ħ — постоянная Планка). Экспериментально получены значения этой проекции вплоть до ħ m ~ 104ħ. Волновой фронт таких состояний напоминает винт мясорубки, а силовые линии вектора Пойнтинга представляют собой винтовую линию. От плоских волн такие состояния отличаются наличием ненулевой проекции орбитального момента импульса на направление движения, а от сферических — наличием определённого направления движения. Для краткого обозначения этих состояний используют термин "закрученные фотоны". Приведены результаты недавних экспериментальных и теоретических работ по закрученным фотонам, в которых авторы настоящего обзора принимали активное участие. Подробно обсуждаются недавние опыты по генерации мощных пучков терагерцовых закрученных фотонов (длина волны 140 мкм), выполненные на Новосибирском лазере на свободных электронах в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН. Рассмотрены недавние теоретические работы, посвящённые взаимодействию закрученных фотонов с атомами. Закрученные фотоны, обладающие дополнительной степенью свободы — проекцией полного момента импульса на направление движения, представляют собой новые инструменты исследований, которые могут найти широкое применение в самых разных разделах физики.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: спиновый угловой момент, орбитальный угловой момент, закрученные пучки фотонов, взаимодействие закрученных фотонов с атомами, терагерцовое излучение
PACS: 32.80.−t, 41.60.Cr, 42.79.−e (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2018.02.038306
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2018/5/e/
Цитата: Князев Б А, Сербо В Г "Пучки фотонов с ненулевой проекцией орбитального момента импульса: новые результаты" УФН 188 508–539 (2018)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 15 января 2018, доработана: 13 февраля 2018, 13 февраля 2018

English citation: Knyazev B A, Serbo V G “Beams of photons with nonzero orbital angular momentum projection: new resultsPhys. Usp. 61 449–479 (2018); DOI: 10.3367/UFNe.2018.02.038306

Список литературы (163) Статьи, ссылающиеся на эту (39) ↓ Похожие статьи (2)

  1. Knyazev B, Cherkassky V, Kameshkov O Applied Sciences 11 717 (2021)
  2. Zhao P, Ivanov I P, Zhang P Phys. Rev. D 104 (3) (2021)
  3. Demenev A A, Kovalchuk A V et al Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 85 159 (2021)
  4. Afanasev A V, Karlovets D V, Serbo V G Phys. Rev. C 103 (5) (2021)
  5. Bogdanov O V, Kazinski P O et al Phys. Rev. E 104 (2) (2021)
  6. Pavelyev V S, Tukmakov K N et al 5 673 (2021)
  7. Arkhipkin V G, Myslivets S A Laser Phys. 31 065401 (2021)
  8. Bogdanov O V, Kazinski P O et al Journal of Molecular Liquids 326 115278 (2021)
  9. Kazinski P O, Ryakin V A Russ Phys J 64 717 (2021)
  10. Karlovets D V, Serbo V G, Surzhykov A Phys. Rev. A 104 (2) (2021)
  11. Serbo V G, Surzhykov A, Volotka A ANNALEN DER PHYSIK 2100199 (2021)
  12. Ivanov I P ANNALEN DER PHYSIK 2100128 (2021)
  13. Bordovitsyn V A, Kulikova A V, Tanaka O Russ Phys J 63 43 (2020)
  14. Karlovets D V, Serbo V G Phys. Rev. D 101 (7) (2020)
  15. Ivanov I P, Korchagin N et al Phys. Rev. Lett. 124 (19) (2020)
  16. Kudrin A V, Zaboronkova T M et al Physics of Plasmas 27 092101 (2020)
  17. (SYNCHROTRON AND FREE ELECTRON LASER RADIATION: Generation and Application (SFR-2020)) Vol. SYNCHROTRON AND FREE ELECTRON LASER RADIATION: Generation and Application (SFR-2020)Recent experiments in terahertz photonics, plasmonics, and spectroscopy at the Novosibirsk free electron laser facilityB. A.Knyazev2299 (2020) p. 030001
  18. Ivanov I P, Korchagin N et al Phys. Rev. D 101 (9) (2020)
  19. Knyazev B A, Vinokurov N A et al 8 3 (2020)
  20. Bogdanov O V, Kazinski P O, Lazarenko G Yu Annals of Physics 415 168116 (2020)
  21. Bogdanov O V, Kazinski P O, Lazarenko G Yu Eur. Phys. J. Plus 135 (11) (2020)
  22. Abramov P I, Budarin A S et al J Appl Spectrosc 87 579 (2020)
  23. Bogdanov O V, Kazinski P O, Lazarenko G Yu J. Inst. 15 C04008 (2020)
  24. Kosheleva V P, Zaytsev V A et al Phys. Rev. A 102 (6) (2020)
  25. Ivanov I P, Korchagin N et al Phys. Rev. D 101 (1) (2020)
  26. Budker D, Crespo López‐Urrutia José R et al ANNALEN DER PHYSIK 532 2000204 (2020)
  27. Bogdanov O V, Kazinski P O, Lazarenko G Yu J. Inst. 15 C04052 (2020)
  28. Kotelnikov I A, Kameshkov O E, Knyazev B A J. Opt. 22 065603 (2020)
  29. (SYNCHROTRON AND FREE ELECTRON LASER RADIATION: Generation and Application (SFR-2020)) Vol. SYNCHROTRON AND FREE ELECTRON LASER RADIATION: Generation and Application (SFR-2020)Techniques for generation of annular surface plasmon polaritons with refractive binary and reflective cylindrical diffraction gratingsB. A.KnyazevYu. Yu.ChoporovaV. V.GerasimovO. E.KameshkovI. Sh.KhasanovS. E.KrasnopevtsevA. K.NikitinN. D.OsintsevaV. S.PavelyevK. N.TukmakovA. S.Reshetnikov2299 (2020) p. 030011
  30. Knyazev B A, Pavelyev V S 44 852 (2020)
  31. Bogdanov O  V, Kazinski P  O, Lazarenko G  Yu Phys. Rev. D 99 (11) (2019)
  32. Knyazev B A, Kameshkov O E et al 43 992 (2019)
  33. Kameshkov O E, Knyazev B A Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 83 184 (2019)
  34. Afanasev A V, Karlovets D  V, Serbo V  G Phys. Rev. C 100 (5) (2019)
  35. Ivanov I P, Serbo V G, Zhang P J. Opt. 21 114001 (2019)
  36. Kameshkov O E, Knyazev B A et al 2019 44th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz), (2019) p. 1
  37. Knyazev B A, Gerasimov V V et al J. Opt. Soc. Am. B 36 1684 (2019)
  38. Bogdanov O V, Kazinski P O, Lazarenko G Yu Phys. Rev. A 100 (4) (2019)
  39. Knyazev B A, Azarov I A et al EPJ Web Conf. 195 00002 (2018)

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение