Управление излучением элементарных квантовых систем с помощью метаматериалов и нанометачастиц
В.В. Климов† Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
Важнейшим направлением развития фундаментальной и прикладной физики является изучение свойств оптических систем на наномасштабах с целью создания оптических и квантовых компьютеров, биосенсоров, источников одиночных фотонов для квантовой информатики, устройств для секвенирования ДНК, датчиков различных полей и т.д. Во всех этих случаях ключевое значение имеет наноразмерный источник света, в качестве которого рассматриваются молекулы красителей, квантовые точки (эпитаксиальные или коллоидные), центры окраски в кристаллах и наноконтакты в металлах. В наноокружении характеристики этих элементарных квантовых систем: скорости накачки, радиационные и нерадиационные скорости распада, локальная плотность состояний, время жизни, сдвиги уровней — испытывают изменения, которые можно целенаправленно использовать для создания наноразмерных источников света с нужными свойствами. Проанализированы современные теоретические и экспериментальные работы в области управления излучением элементарных квантовых систем с помощью плазмонных и диэлектрических наноструктур, метаматериалов и наночастиц из метаматериалов.
Ключевые слова: спонтанное излучение, метаматериалы, киральность, гиперболичность, наночастицы, наноантенны, нанооптика, нанолазер, флуоресценция, фактор Парселла, запрещённые переходы, моды, однофотонные источники, плазмоны, отрицательное преломление PACS:03.50.De, 32.50.+d, 32.70.Jz, 42.25.−p, 42.50.Pq, 42.79.−e, 78.67.−n, 78.67.Pt (все) DOI:10.3367/UFNr.2021.01.038910 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/10/b/ 000740826300002 2-s2.0-85123453879 Цитата: Климов В В "Управление излучением элементарных квантовых систем с помощью метаматериалов и нанометачастиц" УФН191 1044–1076 (2021)
TY JOUR
TI Control of the emission of elementary quantum systems using metamaterials and nanometaparticles
AU Klimov, V. V.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2021
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
VL 191
IS 10
SP 1044-1076
UR https://ufn.ru/ru/articles/2021/10/b/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.01.038910
Поступила: 17 августа 2020, доработана: 14 января 2021, одобрена в печать: 14 января 2021