بخشی از مقاله

چکیده
در این مقاله یک محیط اتمی متشکل از مجموعهاي از سامانههاي اتمی چهار ترازي V دوگانه در نظر میگیریم که در نزدیکی یک نانوساختار پلاسمونی با یک پرتو لیزري قطبیده کاوشگر، یک پرتو لیزري کنترلی و یک میدان رادیویی برهمکنش میکند. نشان داده شده است که به ازاي مقدار خاصی از فاز اولیه میدان کنترلی، محیط اتمی در اثر مجاورت با نانوساختار پلاسمونی به یک محیط دوشکستی تقویت کننده تبدیل میشود. در نتیجه میتوان یک چرخش مغناطو-اپتیکی تقویت شده در این محیط بدست آورد.

مقدمه    
چرخش مغناطو-اپتیکی یکی از موضوعات قابل توجه در برهمکنش نور با ماده میباشد. چرخش صفحه قطبش نور به هنگام انتشار در یک محیط مغناطیده، چرخش مغناطو-اپتیکی نامیدهمیشود. اثر فارادي به عنوان معروفترین اثر چرخش مغناطو -اپتیکی شناخته میشود. مایکل فارادي اثر خویش - اثر فارادي - را در سال 1845 هنگامیکه تلاش میکرد تا تاثیر میدان مغناطیسی بر نور را بررسی کند، کشف کرد. او مشاهده کرد که صفحه قطبش یک نورقطبیده خطی به هنگام انتشار از محیطی که به آن یک میدان مغناطیسی همسو با انتشار نور اعمال شده دچار چرخش  میشود.[1] این پدیده به دلیل برهمکنش متفاوت قسمتهاي راست گرد و چپ گرد σ- - و - σ+ نور قطبیده خطی در محیط  مغناطیسی است. اگر میدان مغناطیسی در جهت عمود بر انتشار نورقطبیده خطی اعمال شود، اثر مشاهده شده به عنوان اثر وویت شناخته میشود .[2] اخیراْ کنترل و تشدید چرخش مغناطو-اپتیکی در سامانههاي کوانتومی مختلفی مورد مطالعه قرار گرفته است -3].[6

امروزه نانوساختارهاي پلاسمونی کاربرد ویژهاي در حوزه اپتیک کوانتومی پیدا کردهاند. نشان داده شده است که گسیل خودبهخود یک سیستم کوانتومی چهار ترازي V دوگانه به شدت تحت تاثیر حضور نانوساختار پلاسمونی مجاورش قرار میگیرد. درواقع حضور نانو ساختار پلاسمونی در مجاورت این سیستم کوانتومی باعث ایجاد تداخل کوانتومی بین گسیلهاي خودبهخودآن میشود7]و.[8
در این مقاله به مطالعه چرخش قطبش مغناطو-اپتیکی نور کاوشگربه هنگام انتشار از یک محیط شامل سامانههاي اتمی چهار ترازيV دوگانه میپردازیم. فرض میکنیم که یک آرایه دو بعدي از نانوکرههاي دي الکتریک با پوششی از فلز، که به عنوان نانوساختارپلاسمونی شناخته میشوند، در اطراف این محیط قراردارند. نشان میدهیم که در حضور میدان مغناطیسی ایستاي خارجی، فاز نسبی میدانهاي اعمالی میتواند به عنوان ابزاري براي کنترل چرخشقطبش نور کاوشگر مورد استفاده قرار گیرد.

مدل بندي روابط ریاضی :

همانند شکل1 مجموعهاي از سامانههاي اتمی چهار ترازي V دوگانه با چگالی N را در داخل یک سلول اتمی به طول L در نظر میگیریم که با میدانهاي خارجی جفتکننده Ec ، Er و میدان کاوشگر قطبیده خطی Ep برهمکنش میکند. فرض میکنیم این سلول در داخل یک میدان مغناطیسی طولی - هم جهت با جهت انتشار میدان کاوشگر - و ایستاي خارجی قرار داشته باشد. همچنین فرض میکنیم که یک آرایه دو بعدي از نانو کرههاي دي الکتریک با پوششی از فلز، که به عنوان نانوساختار پلاسمونی شناخته میشوند، در اطراف این محیط قرار دارد.

بحث و بررسی         

در این بخش فرض میکنیم  31  21  ، 20  30،k21  k31  k ، k20  k30  0 و همچنین تمام نامیزانیها وفرکانسهاي رابی را برحسب - که بعد فرکانس دارد - میسنجیم. شکل3 قسمتهاي حقیقی و موهومی S و S و همچنین تفاضل آنها بر حسب فاز میدان کنترلی نشان میدهد.ملاحظه میشود که قسمتهاي موهومی S و S  به ازايفازهاي  /2 و  3 /2 مقدار یکسان دارند. منفی بودن قسمتهاي موهومیS و S در   /2 وجود بهره درسامانه را نشان میدهد. همچنین مثبت بودن قسمتهاي موهومیS و S در   3 /2 نشان دهنده جذب یکسان دو مولفه

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید