Coherent transients with a single photon

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Reversible coherent transients induced by a single photon in an ensemble of resonant particles are considered. It can be shown that a phase shift of a single photon wave packet produces its re-emission by these particles. As an example, the resonant interaction of a single gamma-photon with M?ossbauer nuclei is theoretically analyzed. This example has interesting applications in such areas as information transmission and measuring of sub-angstrom vibrations of thin ?lms for creating of sub-angstrom etalon displacements, which can be used for sensor calibration. We show that coherent transients that are governed by the time evolution of a population of nuclear excited states can be detected not only in the transmission of photons through resonant absorbers, but also directly in the time evolution of a population of nuclear excited states. These states experience radiative decay and also emit conversion electrons. The detection of conversion electrons provides information about the excited state population of nuclei located nearby the surface of the radiation incidence on the absorber. This is because of short mean free path (or escape depth) of these electrons in the bulk.

About the authors

R. Shakhmuratov

Kazan Federal University; Zavoisky Physical-Technical Institute, “Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

Email: glushkov@ikfia.ysn.ru
Kazan, Russia

A. Zinnatullin

Kazan Federal University

Email: glushkov@ikfia.ysn.ru
Kazan, Russia

F. Vagizov

Kazan Federal University

Author for correspondence.
Email: glushkov@ikfia.ysn.ru
Kazan, Russia

References

  1. R. Shakhmuratov, A. Zinnatullin, and F. Vagizov, Europhys. Lett. 147, 38001 (2024).
  2. P. HelistO, I. Tittonen, M. Lippmaa, and T. Katila, Phys. Rev. Lett. 66, 2037 (1991).
  3. P. HelistO, E. Ikonen, T. Katila, and K. Riski, Phys. Rev. Lett. 49, 1209 (1982).
  4. E. Kh. Realo, K. K. Rebane, M. A. Khaas, and Ya. Ya. lygi, JETP Lett. 40, 1310 (1984).
  5. R. N. Shakhmuratov, F. G. Vagizov, and O. A. Kocharovskaya, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 78, 199 (2014).
  6. H. Haitjema, Sensors, 20, 584 (2020).
  7. Y. Sun, W. Li, X. Xing, J. Wang, P. Hu, and J. Tan, Photonics 11, 331 (2024).
  8. E. Ikonen, P. HelistO, T. Katila, and K. Riski, Phys. Rev. A 32, 2298 (1985).
  9. L. Allen and J. H. Eberly, Optical Resonance and Two-Level Atoms, Dover, N.Y. (1987).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».