EXCITATION OF MULTIPOLAR TRANSITIONS IN NUCLEI BY TWISTED PHOTONS

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The explicit expression for the probability of absorption of a twisted photon by an atomic nucleus has been obtained. It is shown that photoabsorption obeys the selection rule 𝑗 > |𝑚γ|, where 𝑗 is the multipolarity of the nuclear transition, when the nuclei lie near the axis along which a twisted photon with a projection of the total angular momentum 𝑚γ propagates. In the long-wave limit, the main contribution to the probability of absorption of a twisted photon comes from the multipole transition with 𝑗 = |𝑚γ|. The absorption coefficient for twisted photons in a target consisting of many nuclei has been found.

About the authors

P. O Kazinski

Tomsk State University

Email: kpo@phys.tsu.ru
Tomsk, Russia

A. A Sokolov

Tomsk State University

Email: alexei.sokolov.a@gmail.com
Tomsk, Russia

References

  1. Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, УФН 191, 147 (2021).
  2. J. P. Torres and L. Torner, Twisted Photons (WileyVCH, Weinheim, 2011).
  3. D. L. Andrews and M. Babiker, The Angular Momentum of Light (Cambridge University Press, New York, 2013).
  4. M. J. Padgett, Opt. Express 25, 11265 (2017).
  5. Б. А. Князев, В. Г. Сербо, УФН 188, 508 (2018).
  6. R. Fickler, G. Campbell, B. Buchler, and A. Zeilinger, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 113, 13642 (2016).
  7. U. D. Jentschura and V. G. Serbo, Phys. Rev. Lett. 106, 013001 (2011).
  8. U. D. Jentschura and V. G. Serbo, Eur. Phys. J. C 71, 1571 (2011).
  9. O. V. Bogdanov, P. O. Kazinski, and G. Yu. Lazarenko, Phys. Rev. D 99, 116016 (2019).
  10. I. P. Ivanov, Prog. Part. Nucl. Phys. 127, 103987 (2022).
  11. R.-T. Guo, M. Ababekri, Q. Zhao, Y. I. Salamin, L.- L. Ji, Z.-G. Bu, Z.-F. Xu, X.-F. Weng, and J.-X. Li, arXiv: 2310.16306.
  12. S. V. Abdrashitov, O. V. Bogdanov, P. O. Kazinski, and T. A. Tukhfatullin, Phys. Lett. A 382, 3141 (2018).
  13. O. V. Bogdanov, P. O. Kazinski, and T. A. Tukhfatullin, Phys. Lett. A 451, 128431 (2022).
  14. A. Afanasev, C. E. Carlson, and A. Mukherjee, Phys. Rev. A 88, 033841 (2013).
  15. Y. Duan, R. A. Muller, and A. Surzhykov, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 52, 184002 (2019).
  16. А. И. Ахиезер, А. Г. Ситенко, В. К. Тартаковский, Электродинамика ядер (Наукова думка, Киев, 1989).
  17. Д. А. Варшалович, А. Н. Москалев, В. К. Херсонский, Квантовая теория углового момента (Наука, Ленинград, 1975).
  18. P. O. Kazinski and V. A. Ryakin, Ann. Phys. 455, 169365 (2023).
  19. R. Jauregui and S. Hacyan, Phys. Rev. A 71, 033411 (2005).
  20. I. Bialynicki-Birula and Z. Bialynicka-Birula, Opt. Commun. 264, 342 (2006).
  21. O. V. Bogdanov, P. O. Kazinski, and G. Yu. Lazarenko, Phys. Rev. A 97, 033837 (2018).
  22. R. Lange, N. Huntemann, A. A. Peshkov, A. Surzhykov, and E. Peik, Phys. Rev. Lett. 129, 253901 (2022).
  23. А. П. Прудников, Ю. А. Брычков, О. И. Маричев, Интегралы и ряды (ФИЗМАТЛИТ, Москва, 2003), т. 2.
  24. А. А. Соколов, Выпускная бакалаврская работа, Томский государственный университет (Томск, 2022). https://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vital:16428
  25. Z.-W. Lu, L. Guo, Z.-Z. Li,M. Ababekri, F.-Q. Chen, C. Fu, C. Lv, R. Xu, X. Kong, Y.-F. Niu, and J.-X. Li, Phys. Rev. Lett. 131, 202502 (2023).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).