najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1204Research ArticlePHYSICSФИЗИКАPhoton density of states in optical nanomaterials and control of energy levels of atomsПлотность фотонных состояний в оптических наноматериалах и управление энергетическими уровнями атомовГайнутдиновР. Х.GainutdinovR. Kh.

Renat Gainutdinov – Full Professor Doctor of Sciences

Renat.Gainutdinov@ksu.ruХамадеевМ. А.KhamadeevM. A.

Marat Khamadeev — assistant

Marat.Khamadeev@ksu.ruЗайцеваЕ. В.ZajtsevaE. V.

Ekaterina Zajtseva – student

zaek131@mail.ruСалаховМ. Х.SalakhovM. Kh

Myakzyum Salakhov – President of Kazan University, Doctor of Sciences, professor

msalakh@ksu.ruКазанский университетKazan University201220082025315663Copyright © Gainutdinov R.K., Khamadeev M.A., Zajtseva E.V., Salakhov M.K., 20252025Гайнутдинов Р.Х., Хамадеев М.А., Зайцева Е.В., Салахов М.Х.Gainutdinov R.K., Khamadeev M.A., Zajtseva E.V., Salakhov M.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1204

We discuss the influence of the optical nanomaterial medium on the character of interaction of atoms with their own radiation field on the example of photonic crystals. It is shown that such effects may lead to changes of energy levels of atoms placed in a periodic dielectric medium of nanometer size.

Обсуждается влияние среды оптических наноматериалов на характер взаимодействия атомов с собственным полем излучения на примере фотонных кристаллов. В работе показано, что такое влияние может приводить к изменению энергетических уровней атомов, помещенных в периодические диэлектрические среды нанометрового размера.

плотность состоянийфотонные кристаллысдвиг энергетических уровнейdensity of statesphotonic crystalenergy levels shiftReferencesJohn S., Wang J. Quantum optics of localized light in a photonic band gap // Phys.Rev. B. — 1991. — 43. — P. 12772-12789.John S., Wang J. Quantum optics of localized light in a photonic band gap // Phys.Rev. B. — 1991. — 43. — P. 12772-12789.John S., Wang J. Quantum electrodynamics near a photonic band gap: photon bound states and dresses atoms // Phys. Rev. Lett. — 1990. — 64. — P. 2418-2421.John S., Wang J. Quantum electrodynamics near a photonic band gap: photon bound states and dresses atoms // Phys. Rev. Lett. — 1990. — 64. — P. 2418-2421.John, S., Quang T. Spontaneous emission near the edge of a photonic band gap // Phys. Rev. A. — 1994. — 50. — P. 1764-1769.John, S., Quang T. Spontaneous emission near the edge of a photonic band gap // Phys. Rev. A. — 1994. — 50. — P. 1764-1769.Quang T., Woldeyohannes M., John S., Agarwal G.S. Coherent control of spontaneous emission near a photonic band edge: a single-atom optical memory device // Phys. Rev. Lett. — 1997. — 79. — P. 5238-5241.Quang T., Woldeyohannes M., John S., Agarwal G.S. Coherent control of spontaneous emission near a photonic band edge: a single-atom optical memory device // Phys. Rev. Lett. — 1997. — 79. — P. 5238-5241.Vats N., John S., Busch K. Theory of fluorescence in photonic crystals // Phys. Rev. A. — 2002. — 65. — 043808.Vats N., John S., Busch K. Theory of fluorescence in photonic crystals // Phys. Rev. A. — 2002. — 65. — 043808.Lambropoulos P., Nikolopoulos G.M., Nielsen T.R., Bay S. Fundamental quantum optics in structured reservoirs // Rep. Prog. Phys. — 2000. — 63. — P. 455-603.Lambropoulos P., Nikolopoulos G.M., Nielsen T.R., Bay S. Fundamental quantum optics in structured reservoirs // Rep. Prog. Phys. — 2000. — 63. — P. 455-603.Busch K., John S. Photonic band gap formation in certain self-organizing systems // Phys. Rev. E. — 1998. — 58. — 3896-3908.Busch K., John S. Photonic band gap formation in certain self-organizing systems // Phys. Rev. E. — 1998. — 58. — 3896-3908.Fussell D.P., McPhedran R.C., Martijn de Sterke C. Two-dimensional treatment of the level shift and decay rate in photonic crystals // Phys. Rev. E. — 2005. — 72. — 046605 (1-14).Fussell D.P., McPhedran R.C., Martijn de Sterke C. Two-dimensional treatment of the level shift and decay rate in photonic crystals // Phys. Rev. E. — 2005. — 72. — 046605 (1-14).Sakoda K. Optical Properties of Photonic Cityplace Crystals. — Springer, Berlin, 2001.Sakoda K. Optical Properties of Photonic Cityplace Crystals. — Springer, Berlin, 2001.Bethe H.A. The electromagnetic of energy levels // Phys. Rev. — 1947. — 72. — P. 339-341.Bethe H.A. The electromagnetic of energy levels // Phys. Rev. — 1947. — 72. — P. 339-341.Wang X.-H., Kivshar Y.S., Gu B.-Y. Giant Lamb shift in photonic crystals // Phys. Rev. Lett. — 2004. — 93. — 073901 (1-4).Wang X.-H., Kivshar Y.S., Gu B.-Y. Giant Lamb shift in photonic crystals // Phys. Rev. Lett. — 2004. — 93. — 073901 (1-4).Tan H. W., Driel H.M., Schweizer S.L., Wehrspohn R.B., Gosele U. Nonlinear optical tuning of a two dimensional silicon photonic // Phys. Rev. B. — 2004. — 70. — 205110 (1–5).Tan H. W., Driel H.M., Schweizer S.L., Wehrspohn R.B., Gosele U. Nonlinear optical tuning of a two dimensional silicon photonic // Phys. Rev. B. — 2004. — 70. — 205110 (1–5).Kuang S.-Q., Wan R.-G., Kou J., Jiang Y., Gao J.-Y. Tunable double photonic bandgaps in a homogeneous atomic medium // J. Opt. Soc. Am. B. — 2010. — 27. — P. 1518-1522.Kuang S.-Q., Wan R.-G., Kou J., Jiang Y., Gao J.-Y. Tunable double photonic bandgaps in a homogeneous atomic medium // J. Opt. Soc. Am. B. — 2010. — 27. — P. 1518-1522.Манцызов Б. И. Когерентная и нелинейная оптика фотонныхкристаллов. — Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 208 c.Манцызов Б. И. Когерентная и нелинейная оптика фотонныхкристаллов. — Москва: ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 208 c.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.