論文の概要: Toroidal optical transitions in hydrogen-like atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.01412v1
• Date: Tue, 3 May 2022 10:55:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-14 12:00:37.446909
• Title: Toroidal optical transitions in hydrogen-like atoms
• Title（参考訳）: 水素様原子におけるトロイダル光学遷移
• Authors: Ilya Kuprov, David Wilkowski, Nikolay Zheludev
• Abstract要約: 光と物質の相互作用もトロイダル多極体を含むことを示す。 トロイダル遷移はパリティと時間反転対称性の下で奇異であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: It is commonly believed that electromagnetic spectra of atoms and molecules can be fully described by interactions of electric and magnetic multipoles. However, it has recently become clear that interactions between light and matter also involve toroidal multipoles - toroidal absorption lines have been observed in electromagnetic metamaterials. Here we show that a new type of spectroscopy of the hitherto largely neglected toroidal dipolar interaction becomes feasible if, apart from the classical r{\times}r{\times}p toroidal dipole density term responsible for the toroidal transitions in metamaterials, the spin-dependent r{\times}{\sigma} term (that only occurs in relativistic quantum mechanics) is taken into account. We show that toroidal transitions are odd under parity and time-reversal symmetries; they can therefore be observed and distinguished from electric multipole and magnetic dipole transitions.
• Abstract（参考訳）: 一般に、原子と分子の電磁スペクトルは電気と磁気の多極子の相互作用によって完全に説明できると考えられている。 しかし、近年、トロイダル多極体(トロイダル吸収線)を含む光と物質の相互作用が電磁メタマテリアルで観測されていることが明らかになっている。 古典的 r{\times}r{\times}p トロイダル双極子密度項がメタマテリアルのトロイダル遷移に責任を持つ場合、スピン依存 r{\times}{\sigma} 項(相対論的量子力学でのみ起こる)が考慮される場合に、ヒッヘルトがほとんど無視されるトロイダル双極子相互作用の新しいタイプの分光が実現可能であることを示す。 トロイダル遷移はパリティおよび時間反転対称性の下で奇異であることを示し、従って電気多重極や磁気双極子遷移と区別することができる。

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