Резонанс Фано: асимметричная форма рассеяния в физике, возникающая при интерференции. Теория Фано (1961) и открытие Майораны. Слабое связывание, спектральные свойства.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип резонансного рассеяния
Type of scattering resonance
В физике резонанс Фано — это тип резонансного явления рассеяния, приводящий к асимметричной форме линии. Интерференция между фоновым и резонансным процессами рассеяния создает эту асимметричную форму. Он назван в честь итало-американского физика Уго Фано, который в 1961 году дал теоретическое объяснение формы линии рассеяния при неупругом рассеянии электронов на гелии; однако, Этторе Майорана первым обнаружил это явление. Резонанс Фано — это эффект слабого взаимодействия, что означает, что скорость затухания настолько велика, что гибридизация не происходит. Взаимодействие изменяет резонансные свойства, такие как спектральное положение и ширина, а его форма линии приобретает характерный асимметричный профиль Фано. Поскольку это общее волновое явление, примеры можно найти во многих областях физики и инженерии.
In physics, a Fano resonance is a type of resonant scattering phenomenon that gives rise to an asymmetric line shape. Interference between a background and a resonant scattering process produces the asymmetric line shape. It is named after Italian American physicist Ugo Fano, who in 1961 gave a theoretical explanation for the scattering line shape of inelastic scattering of electrons from helium; however, Ettore Majorana was the first to discover this phenomenon. Fano resonance is a weak coupling effect meaning that the decay rate is so high, that no hybridization occurs. The coupling modifies the resonance properties such as spectral position and width and its line shape takes on the distinctive asymmetric Fano profile. Because it is a general wave phenomenon, examples can be found across many areas of physics and engineering.
История
Объяснение формы линии Фано впервые появилось в контексте неэластичного рассеяния электронов на атомах гелия и автоионизации. Попадающий электрон двойным образом возбуждает атом в состояние, являющееся своего рода резонансом по форме. Двойно возбужденный атом спонтанно распадается, испуская один из возбужденных электронов. Фано показал, что интерференция между амплитудой простого рассеяния падающего электрона и амплитудой рассеяния посредством автоионизации приводит к образованию асимметричной формы линии рассеяния вблизи энергии автоионизации, при этом ширина линии очень близка к величине, обратной времени жизни автоионизирующего состояния.
The explanation of the Fano line shape first appeared in the context of inelastic electron scattering by helium and autoionization. The incident electron doubly excites the atom to the state, a sort of shape resonance. The doubly excited atom spontaneously decays by ejecting one of the excited electrons. Fano showed that interference between the amplitude to simply scatter the incident electron and the amplitude to scatter via autoionization creates an asymmetric scattering line shape around the autoionization energy with a line width very close to the inverse of the autoionization lifetime.
Примеры
Примеры резонансов Фано можно найти в атомной физике, ядерной физике, физике конденсированного состояния, электрических цепях, микроволновой технике, нелинейной оптике, нанофотонике, магнитных метаматериалах и в механических волнах. Резонанс Фано можно наблюдать с помощью фотоэлектронной спектроскопии и спектроскопии Рамана.
Examples of Fano resonances can be found in atomic physics, nuclear physics, condensed matter physics, electrical circuits, microwave engineering, nonlinear optics, nanophotonics, magnetic metamaterials, and in mechanical waves. Fano can be observed with photoelectron spectroscopy and Raman spectroscopy.