ИСТИНА

Фотонные кристаллы (ФК) — искусственные среды с периодическим изменением показателя преломления с периодом, сравнимым с длиной волны оптического диапазона [1, 2]. Уникальной особенностью таких сред является периодичность структуры, которая приводит к отличию дисперсионных соотношений для фотона от случая вакуума и, как следствие, к возникновению зонной структуры с фотонными запрещенными зонами [3]. Запрещенные зоны ФК — диапазон энергий, в пределах которого распространение света в ФК подавлено во всех или в некоторых избранных направлениях. Благодаря зонной структуре энергетического спектра ФК являются перспективным материалом для создания высокодобротных оптических резонаторов, волноводов, дифракционных решеток, сверхтонких линз, интерференционных фильтров, различных электрооптических устройств [4]. Вместе с тем ФК являются уникальным материалом для наблюдения и изучения необычных квантово-электродинамических эффектов, таких как возможность управления частотой спонтанного излучения и скоростью его испускания [5], возникновение фотон-атомных связанных состояний [6], усиление эффектов квантовой интерференции [7], и даже возможность управления массой электрона [8]. В связи с модификацией электромагнитного поля в ФК происходит изменение массы помещенных в него электронов. В квантовой электродинамике (КЭД) масса покоя электрона m представляется как сумма его «голой» неизвестной, затравочной массы m0, т.е. массы, которую имел бы электрон, если бы взаимодействие с вакуумом было бы выключено, и электромагнитной массы mem. Тогда поправка к массе электрона, появляющаяся при перемещении электрона из свободного пространства в среду ФК, равна соответствующей поправке к электромагнитной массе электрона. Целью данной работы является исследование поправок к энергии атомов, помещённых в среду одномерного фотонного кристалла. Для этого необходимо рассчитать дисперсионные соотношения одномерного фотонного кристалла, с помощью которых произвести расчет плотности фотонных состояний электромагнитного поля в одномерном фотонном кристалле. Зная данные характеристики поля, можно исследовать поправки к энергии состояния 1s атома водорода, помещенного в одномерных фотонный кристалл.