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标题: 贋带隙光子晶体中原子集合的自发辐射动力学研究新进�
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年07月01日12:01:01 星期二), 站内信件

　　
标题：贋带隙光子晶体中原子集合的自发辐射动力学研究新进展

　　1987年Yablonovitch和John开创性地提出光子晶体这一新概念，人为地在空间周期性
地排列介电材料，构成人造晶体。之后，光子晶体的结构、制备和量子电动力学特性研究
开始倍受人们关注并得到广泛的研究。光子晶体最重要的性质之一是存在着若干电磁波不
容许传播的频率区域，称它们为光子带隙，因而在科学和技术领域具有潜在的应用前景。

　　我所顾本源研究员及其领导的小组在过去的三年内，一直致力于光子晶体带隙结构和
原子自发辐射动力学性质的研究，并取得富有创意的结果。曾先后在Physical Review
Letters、PRB、Eur.Phys. J B、JAP等国际重要物理学杂志上发表了10篇论文，研究成果
处于国际先进水平。

　　当裸原子的跃迁频率落在光子晶体的带隙之中时，其自发辐射性质到底发生哪些变化
呢？它会被完全抑制或部分地被禁止？在纯理论研究中，采用不同的光子色散模型，便会
得到很不相同的结论。最近，该小组针对这一问题从严格的电磁场矢量理论和固体群论，
正确地计算了光子晶体中光场与原子之间耦合的局域态密度，首次揭示了不同耦合强度下
原子自发辐射行为的多样性。这一研究结果将发表在2002年3月4日出版的 Physical
Review Letters上。在该论文中，他们深入地研究了三维贋带隙光子晶体中原子(或分子)
的自发辐射衰减的分布，发现这个分布强烈地依赖于原子(或分子)在光子晶体中的组态分
布情况。单一的平均自发辐射寿命概念在光子晶体中，一般地讲，不再成立了，纯粹的光
子晶体效应能够导致原子(或分子)自发辐射加速和抑制过程共存。这一研究成果将有利于
进一步深入地理解光子晶体中原子(或分子)辐射的量子电动力学过程和特性，澄清目前不
同的实验结果之间所出现的重大分歧。
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Photonic Crystals with Pseudogaps

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