Izluchenie Smita-Parsella, upravlyaemoe polem stoyachey lazernoy volny
- Авторлар: Tishchenko A.1
-
Мекемелер:
- Шығарылым: Том 117, № 3-4 (2) (2023)
- Беттер: 259-263
- Бөлім: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/145143
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823040031
- EDN: https://elibrary.ru/PHXEMP
- ID: 145143
Дәйексөз келтіру
Аннотация
Излучение Смита-Парселла (ИСП) хорошо известно как источник квазимонохроматического электромагнитного излучения, возникающего при движении быстрых электронов над дифракционной решеткой. В настоящей работе рассчитана генерация излучения Смита-Парселла от плоской поверхности, вдоль которой присутствует поле стоячей лазерной волны. Периодически изменяющееся поле лазера индуцирует периодическую неоднородность распределения электронов в приповерхностном слое; эта периодичность, являясь аналогом дифракционной решетки, приводит к возможности генерации излучения Смита-Парселла. Показано, что свойства излучения Смита-Парселла от такой необычной “световой” решетки также необычны: дисперсионное соотношение, в отличие от стандартного для ИСП, не содержит порядков дифракции, так что все излучение сосредоточено в одном пике. Рассчитанный эффект позволяет управлять частотой или углом излучения, меняя частоту лазера, и может представлять интерес для разработки новых компактных источников излучения с перестраиваемыми характеристиками и для невозмущающей диагностики релятивистских электронных пучков.
Әдебиет тізімі
- S. J. Smith and E.M. Purcell, Phys. Rev. 92, 1069 (1953).
- И.М. Франк, Известия АН СССР, сер. Физ. 6, 3 (1942).
- Б.М. Болотовский, Г.В. Воскресенский, УФН 88, 209-251 (1966)
- B.M. Bolotovskii and G.V. Voskresenskii, Sov. Phys. Usp. 9, 73 (1966).
- Б.М. Болотовский, Г.В. Воскресенский, УФН 94, 378 (1968)
- B.M. Bolotovskii and G.V. Voskresenskii, Sov. Phys. Usp. 11, 143 (1968).
- S. J. Glass and H. Mendlowitz, Phys. Rev. 174, 57 (1968).
- V.P. Shestopalov, The Smith-Purcell Effect, Nova Science Publishers, Commack, NY (1998).
- G. Doucas, J.H. Mulvey, M. Omori, J. Walsh, and M. F. Kimmitt, Phys. Rev. Lett. 69, 1761 (1992).
- P. Rullhusen, X. Artru, and P. Dhez, Novel Radiation Sources Using Relativistic Electrons, World Scientific, Singapore (1998).
- A.P. Potylitsyn, Phys. Lett. A 238, 112 (1998).
- Y. Shibata, S. Hasebe, K. Ishi, S. Ono, M. Ikezawa, T. Nakazato, M. Oyamada, S. Urasawa, T. Takahashi, T. Matsuyama, K. Kobayashi, and Y. Fujita, Phys. Rev. E 57, 1061 (1998).
- G. Kube, H. Backe, H. Euteneuer, A. Grendel, F. Hagenbuck, H. Hartmann, K.H. Kaiser, W. Lauth, H. Schope, G. Wagner, Th. Walcher, and M. Kretzschmar, Phys. Rev. E 65, 056501 (2002).
- М.И. Рязанов, М.Н. Стриханов, А.А. Тищенко, ЖЭТФ 126, 349 (2004)
- M. I. Ryazanov, M.N. Strikhanov, and A.A. Tishchenko, JETP 99, 311 (2004).
- I. Kaminer, S.E. Kooi, R. Shiloh, B. Zhen, Y. Shen, J. J. L'opez, R. Remez, S.A. Skirlo, Y. Yang, J.D. Joannopoulos, A. Arie, and M. Soljaˇci'c, Phys. Rev. X 7, 011003 (2017).
- C. Roques-Carmes, S.E. Kooi, Y. Yang, A. Massuda, P.D. Keathley, A. Zaidi, Y. Yang, J.D. Joannopoulos, K.K. Berggren, I. Kaminer, and M. Soljaˇci'c, Nat. Commun. 10, 3176 (2019).
- F. J. Garci'a de Abajo, Rev. Mod. Phys. 82, 209 (2010).
- N. Rivera and I. Kaminer, Nat. Rev. Phys. 2, 538 (2020).
- A.A. Tishchenko and D.Yu. Sergeeva, Phys. Rev. B 100, 235421 (2019).
- T. Ochiai and K. Ohtaka, Opt. Express 13, 7683 (2005).
- N. Horiuchi, T. Ochiai, J. Inoue, Y. Segawa, Y. Shibata, K. Ishi, Y. Kondo, M. Kanbe, H. Miyazaki, F. Hinode, S. Yamaguti, and K. Ohtaka, Phys. Rev. E 74, 056601 (2006).
- D. Yu. Sergeeva, A.A. Tishchenko, and M.N. Strikhanov, Nucl. Instrum. Methods B 402, 206 (2017).
- D. I. Garaev, D.Yu. Sergeeva, and A.A. Tishchenko, Phys. Rev. B 103, 075403 (2021).
- А.А. Тищенко, Д.Ю. Сергеева, Письма в ЖЭТФ 115, 762 (2022)
- D.Yu. Sergeeva and A.A. Tishchenko, JETP Lett. 115(12), 713 (2022).
- D.Yu. Sergeeva, D. I. Garaev, and A.A. Tishchenko, JOSA B 39, 3275 (2022).
- Y. Yang, A. Massuda, C. Roques-Carmes, S.E. Kooi, T. Christensen, S.G. Johnson, J.D. Joannopoulos, O.D. Miller, I. Kaminer, and M. Soljaˇci'c, Nature Phys. 14, 894 (2018).
- L. Liang, W. Liu, Y. Liu, Q. Jia, L. Wang, and Y. Lu, Appl. Phys. Lett. 113, 013501 (2018).
- A. Pizzi, G. Rosolen, L. J. Wong, R. Ischebeck, M. Soljaˇci'c, T. Feurer, and I. Kaminer, Adv. Sci. 7, 1901609 (2020).
- D.Yu. Sergeeva, A. S. Aryshev, A.A. Tishchenko, K.E. Popov, N. Terunuma, and J. Urakawa, Opt. Lett. 46, 544 (2021).
- A. Karnieli, D. Roitman, M. Liebtrau, S. Tsesses, N.V. Nielen, I. Kaminer, A. Arie, and A. Polman, Nano Lett. 22, 5641 (2022).
- R. Remez, A. Karnieli, S. Trajtenberg-Mills, N. Shapira, I. Kaminer, Y. Lereah, and A. Arie, Phys. Rev. Lett. 123, 060401 (2019).
- D.V. Karlovets and A.M. Pupasov-Maksimov, Phys. Rev. A 103, 012214 (2021).
- A. Pupasov-Maksimov and D. Karlovets, Phys. Rev. A 105, 042206 (2022).
- Z. Chen, M. Jin, L. Mao, X. Shi, N. Bai, and X. Sun, Opt. Lett. 47, 2911 (2022).
- М.Л. Тер-Микаелян, Влияние среды на электромагнитные процессы при высоких энергиях, Изд-во АН АрмССР, Ереван (1969)
- M. L. Ter-Mikaelian, High-Energy Electromagnetic Processes in Condensed Media, Wiley-Interscience, N.Y. (1972).
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред, Курс теоретической физики, Наука, M. (1992), т. 8
- L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Electrodynamics of Continuous Media, Pergamon Press, Oxford (1993).
- B. Crockett, J. van Howe, N. Montaut, R. Morandotti, and J. Azana, Laser Photonics Rev. 16, 2100635 (2022).
- E. Ridente, M. Mamaikin, N. Altwaijry, D. Zimin, M. F. Kling, V. Pervak, M. Weidman, F. Krausz, and N. Karpowicz, Nature Commun. 13, 1111 (2022).
- R. Pompili, M. P. Anania, M. Bellaveglia, A. Biagioni, G. Castorina, E. Chiadroni, A. Cianchi, M. Croia, D. Di Giovenale, and M. Ferrario, New J. Phys. 18, 083033 (2016).