ОПТИКА, ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА

Двухфотонный механизм возбуждения экситонных состояний в криокристаллах благородных газов

Д. А. Мызин^a, П. В. Борисюк^a, К. Л. Губский^a, Н. В. Диденко^b, Ф. А. Корнеев^a, А. П. Кузнецов^a, Ю. Ю. Лебединский^ca, Ж. М. Наурызбаев^a, С. В. Попруженко^a, Е. В. Ткаля^dea, Е. В. Чубунова^a, В. А. Шилов<sup>a

a</sup> Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, 115409 Москва, Россия
^b ООО “Авеста”, 108840 Троицк, Москва, Россия
^c Московский физико-технический институт, 141701 Москва, Россия
^d Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, 115191 Москва, Россия
^e Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия

Аннотация: Представлены результаты эксперимента по двухфотонному возбуждению экситонных состояний в криокристаллах криптона пятой гармоникой лазерного излучения на длине волны 209 нм. Показано, что двухфотонный механизм возбуждения позволяет получить концентрацию свободных экситонов с энергией возбуждения около 8.4 эВ на уровне $10^{16}\,$см$^{-3}$ при интенсивности излучения в фокусе ${\approx}\,10^{11}\,$Вт/см$^2$. Наблюдаемая широкая линия фотолюминисценции, возникающая при релаксации возбужденных экситонных состояний, покрывает низкоэнергетический изомерный ядерный переход $3/2+(8.4\,\text{эВ})\to 5/2^+(0.0)$ в $^{229}$Th. Приведены аналитические оценки, показывающие, что двухфотонная лазерная генерация экситонных состояний в кристаллах благородных газов может быть использована как новая методика возбуждения ядерного изомерного состояния тория при интенсивности накачки около $10^{11}$ Вт/см$^2$.

Поступила в редакцию: 28.08.2025
Исправленный вариант: 28.08.2025
Принята в печать: 11.09.2025

DOI: 10.31857/S0370274X25100149