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首页> 外文期刊>Physical Review X >Coherent Magnetic Response at Optical Frequencies Using Atomic Transitions
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Coherent Magnetic Response at Optical Frequencies Using Atomic Transitions

机译：使用原子跃迁的光学频率处的相干磁响应

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In optics, the interaction of atoms with the magnetic field of light is almost always ignored since its strength is many orders of magnitude weaker compared to the interaction with the electric field. In this article, by using a magnetic-dipole transition within the 4 f shell of europium ions, we show a strong interaction between a green laser and an ensemble of atomic ions. The electrons move coherently between the ground and excited ionic levels (Rabi flopping) by interacting with the magnetic field of the laser. By measuring the Rabi flopping frequency as the laser intensity is varied, we report the first direct measurement of a magnetic-dipole matrix element in the optical region of the spectrum. Using density-matrix simulations of the ensemble, we infer the generation of coherent magnetization with magnitude 5.5 × 10 ? 3 A / m , which is capable of generating left-handed electromagnetic waves of intensity 1 nW / cm 2 . These results open up the prospect of constructing left-handed materials using sharp transitions of atoms.
机译：在光学中，原子与光磁场的相互作用几乎总是被忽略，因为它的强度比与电场的相互作用弱了许多数量级。在本文中，通过在the离子的4 f壳层内使用磁偶极跃迁，我们显示了绿色激光与原子离子整体之间的强相互作用。电子通过与激光的磁场相互作用，在地面和激发离子能级之间相干移动（拉比扑灭）。通过测量随激光强度变化而变化的拉比击穿频率，我们报告了在光谱的光学区域中磁偶极子矩阵元素的首次直接测量。使用集合的密度矩阵模拟，我们推断出大小为5.5×10？的相干磁化强度的产生。 3 A / m，它能够产生强度为1 nW / cm 2的左手电磁波。这些结果开辟了使用原子的尖锐跃迁构造左手材料的前景。

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