Efecto Purcell

Efecto Purcell (también deletreado efecto Purcell): en electrodinámica cuántica, un aumento en la tasa de emisión de un oscilador en un resonador en comparación con la tasa de emisión espontánea en el espacio libre. [una]

La tasa de emisión del oscilador en el resonador se multiplica por el coeficiente de Purcell:

F_{p}={\frac {3}{4\pi ^{2}}}\left({\frac {\lambda _{c}}{n}}\right)^{3}{ \frac{Q}{V}}

donde es la longitud de onda en el medio del resonador , es su factor de calidad, es el volumen modal. ${\frac {\lambda_{c}}{n}}$ $q$ $V$

Un emisor cuántico ( átomo , ion , punto cuántico , etc.), colocado en un resonador Q de pequeño volumen, cambia la dirección y la velocidad de la emisión espontánea. El efecto depende de la densidad de modo en el resonador. Esta propiedad se utiliza para hacer coincidir de manera efectiva la radiación de los emisores cuánticos con los receptores de radiación ( fibra óptica , guías de ondas , etc.)

Un ejemplo de un cambio en el coeficiente de Purcell se puede encontrar en el trabajo de Akimov et al., donde se muestra que la radiación de un punto cuántico ubicado cerca de un nanocable de plata es “aspirada” casi por completo por el cable [2] .

El artículo de Purcell, en el que se introdujo por primera vez este coeficiente, es uno de los más cortos (un párrafo) y al mismo tiempo citado activamente en la física moderna. Según ISI Web of Knowledge para 2011, el artículo fue citado casi 1700 veces.

Literatura

Kerry J. Vahala , Microcavidades ópticas , Naturaleza, 424, 839, (2003)
Richard K. Chang, Anthony J. Campillo. Volumen 3 de la serie Avanzado en física aplicada // Procesos ópticos en microcavidades. - Singapur: World Scientific, 1996, 1996. - P. 434. - ISBN 9810223447 , 9789810223441.

Harry J. Kimble , Physica Scripta. vol. T76, 127-137, 1998, Interacciones fuertes de átomos individuales y fotones en la cavidad QED .

Notas

↑ EM Purcell . Probabilidades de emisión espontánea en frecuencias de radio (fr.) // Physical Review : revista. - 1946. - Vol. 69 . — Pág. 681 .
↑ A. V. Akimov, A. Mukherjee, CL Yu, D. E. Chang, A. S. Zibrov, PR Hemmer, H. Park y M. D. Lukin. Generación de plasmones ópticos individuales en nanocables metálicos acoplados a puntos cuánticos (inglés) // Nature: revista. — vol. 450 . - Pág. 402-406 . -doi : 10.1038/ naturaleza06230 .