Fanoresonanssiksi

Fanoresonanssi on fysikaalinen ilmiö, jossa eristetyn resonanssin ja jatkuvan tilan välinen interferenssi aiheuttaa epäsymmetrisen profiilin spektrissä. Ilmiö sai nimensä fyysikko Ugo Fano mukaan, ja sitä on havaittu laajasti sekä atomien ja molekyylien fotoni- ja elektronitapahtumissa että kiinteässä aineessa sekä plasmonisissa ja nanophotonisissa rakenteissa.

Perusmekanismi on, että järjestelmä voi siirtyä valosta kahdella reitillä: suoraan continuum-tilasta sekä diskreetin tilan kautta, jonka vuorovaikutus resonanssin kanssa tuottaa interferenssin. Tämä interferenssi muokkaa spektriä siten, että sen profiili on epäsymmetrinen. Fano-profiili voidaan kuvata muodossa σ(ε) ∝ (ε + q)^2 /(ε^2 + 1), jossa ε = (E − E_r)/(Γ/2). q on asymmetiaparametri, E_r resonanssin energia ja Γ sen leveyden (kapeuden).

Fanoresonanssia esiintyy muun muassa autoionisaatio-tiloissa atomissa, kvanttipisteissä, plasmonisissa nanostruktuureissa ja muissa nanophotonisissa järjestelmissä sekä erilaisten resonanssien vuorovaikutuksessa optisissa verkoissa ja sensorijärjestelmissä.

Merkitys ja käyttökohteet liittyvät spektrien hallintaan: Fanoresonanssia voidaan hyödyntää terävien, hallittujen piirteiden luomiseen sensoroinnissa, fotonisissa laitteissa ja nanophotoniiassa. Järjestelmien suunnittelussa pyritään säätämään resonanssin energiaa, leveyttä ja asymmetriaa, jotta vaste soveltuu haluttuun tarkoitukseen.