論文の概要: Collective nuclear excitation dynamics in mono-modal x-ray waveguides

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06508v1
• Date: Mon, 11 Mar 2024 08:35:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-12 19:52:17.892809
• Title: Collective nuclear excitation dynamics in mono-modal x-ray waveguides
• Title（参考訳）: 単モードX線導波路における集団核励起ダイナミクス
• Authors: Leon M. Lohse, Petar Andreji\'c, Sven Velten, Malte Vassholz, Charlotte Neuhaus, Ankita Negi, Anjali Panchwanee, Ilya Sergeev, Adriana P\'alffy, Tim Salditt, Ralf R\"ohlsberger
• Abstract要約: 平面X線導波路内に置かれたM"オスバウアー核は、時間的発光特性が異なる。 本研究は, 硬X線周波数における協調放射の基礎研究から, 集合放射線パターンの工学的手法による狭帯域X線制御に至るまで, 応用の道を開くものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Ensembles of identical atoms exhibit peculiar collective properties in their interaction with radiation depending on geometry and environment where they are embedded in. A remarkably clean and versatile platform to study collective effects in resonant light scattering are M\"ossbauer nuclei placed in planar x-ray waveguides. Here we conceive and demonstrate experimentally distinct temporal emission characteristics in these systems, ranging from a tunable accelerated exponential decay all the way to a pronounced oscillatory emission pattern, depending on the waveguide geometry and mode of excitation. The observed temporal and spatial emission characteristics of the collectively excited nuclear state in the waveguide -- the nuclear exciton -- are well reproduced by a unified theoretical model. Our findings pave the way for applications ranging from fundamental studies of cooperative emission at hard x-ray frequencies up to new methods of narrowband x-ray control via the engineering of collective radiation patterns.
• Abstract（参考訳）: 同一の原子の集合体は、それらが埋め込まれた幾何学や環境によって放射線との相互作用において特異な集合性を示す。 共鳴光散乱における集合効果を研究するための驚くほどクリーンで多用途なプラットフォームは、平面X線導波路に置かれるM\"オスバウアー核である。 ここでは、これらの系において、調整可能な加速指数減衰から顕著な発振パターンまで、導波路形状や励起モードによって、実験的に異なる時間放射特性を考案し、実証する。 導波管内の集合的に励起された核状態(核励起子)の観測時空間放出特性は、統一理論モデルによりよく再現される。 本研究は, 硬X線周波数における協調放射の基礎研究から, 集合放射線パターンの工学的手法による狭帯域X線制御に至るまで, 応用の道を開くものである。

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