【摘要】：利用電磁場調(diào)控原子及分子碰撞反應(yīng)一直是原子與分子物理領(lǐng)域的一個熱點研究課題。本論文從理論上研究了磁調(diào)控超冷雙原子和三原子量子散射過程以及熱原子光締合反應(yīng),其主要內(nèi)容歸納如下:基于多通道量子虧損理論,提出一種無需復(fù)雜的數(shù)值計算即可描述超冷原子碰撞動力學(xué)和磁調(diào)控Feshbach共振的簡單理論模型。以6Li-40K體系為例,使用該模型得到的Feshbach共振位置和寬度與使用精確的耦合通道方法計算的結(jié)果一致,且與實驗觀測值符合。提出了一種新的用于研究磁調(diào)控Feshbach共振的數(shù)值方法—高階可分離勢方法。我們討論了高階可分離勢方法與漸近束縛態(tài)計算方法的區(qū)別和聯(lián)系。使用高階可分離勢方法,我們計算了6Li-40K、7Li2和6Li2三個體系的弱束縛態(tài)能量和磁調(diào)控散射長度,其結(jié)果和使用精確的耦合通道方法計算的結(jié)果一致,但計算量減少為耦合通道方法計算量的10-6倍。構(gòu)建一種不含三體參數(shù)的計算全同玻色原子體系三體束縛態(tài)能量和三體復(fù)合率的簡單理論模型。我們利用該模型研究了范德瓦爾斯有限程效應(yīng)對三原子量子散射的影響。使用該模型計算的結(jié)果和使用精確的超球坐標(biāo)理論計算的結(jié)果以及實驗觀測數(shù)據(jù)吻合,但大大降低了計算量。推導(dǎo)了高階可分離勢的數(shù)值計算公式,用于簡化兩體李普曼-施溫格方程和三體Faddeev方程,給出待解數(shù)值方程。我們分析了待解方程的數(shù)值穩(wěn)定性和方便性,以三個全同4He原子為例計算了兩體束縛態(tài)能量、兩體散射矩陣、兩體t-矩陣、三體束縛態(tài)能量、原子-二聚物散射長度和三體復(fù)合率。當(dāng)可分離勢的階數(shù)大于3時,計算結(jié)果快速收斂。提出用于研究超冷磁調(diào)控堿金屬原子-二聚物碰撞反應(yīng)的多通道有限程三體散射理論模型。以6Li-6Li2體系為例,我們使用該模型進(jìn)行了數(shù)值計算,發(fā)現(xiàn)兩體p-波相互作用對原子-二聚物的碰撞反應(yīng)有重要影響;發(fā)現(xiàn)原子-二聚物碰撞反應(yīng)中存在一種新的普適性—深束縛態(tài)二聚物產(chǎn)物的普適性。對于6Li-6Li2碰撞反應(yīng),深束縛態(tài)二聚物產(chǎn)物的普適性在磁場強度B620 G區(qū)域比其在B620 G區(qū)域更明顯。提出用于制備基電子態(tài)基振轉(zhuǎn)態(tài)(目標(biāo)態(tài))NaH分子的pump-dump光締合控制方案。選取激發(fā)電子態(tài)振轉(zhuǎn)態(tài)|10,1為中間態(tài),Na和H原子通過該中間態(tài)被締合為目標(biāo)態(tài)NaH分子。我們計算給出的光締合幾率為0.623。我們討論了電場幅值、中心頻率、持續(xù)時間和延遲時間等激光場參數(shù)對光締合過程的影響。
【圖文】：

大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文邐逡逑中是相對動量。逡逑在公式（３．１５）中，開通道的長程相互作用是由ＡＳＭＣ、也、０。和石四個與能量有關(guān)的逡逑參數(shù)所描述的。當(dāng)碰撞過程滿足零能極限時，可使用公式（３．１６）計算散射相移心公逡逑（３．１６）不需要復(fù)雜的數(shù)值計算即可給出散射相移＾隨磁場和能量￡的變化關(guān)系。根逡逑公式（３．３）可知，若參考勢的閾值量子數(shù)從《；ｆ（Ｆ）變?yōu)椤叮簦妫ǎ蹋╁澹藉澹睿纾妫ǎ疲╁澹澹叮簦瑁�；ｒ，那么逡逑子虧損相移將從母＼Ｆ）變?yōu)椋迹担妫ǎ蹋╁澹藉澹担妫ǎ疲洌欤瑁�，于是通過T｝得到的等效量子虧逡逑相移＜將變?yōu)椋叮妫ǎ蹋╁澹藉澹迹担妫ǎ疲纾刃У拈撝盗孔訑?shù)＜（Ｌ）邋＝邋／＾（Ｌ）邋＋邋＜５ｆ（Ｌ）／；ｒ邋＝逡逑（Ｆ）邋＋邐（Ｆ）／；ｒ邋＝邋？ｆ（Ｆ）保持不變。我們的理論模型很直觀地解釋了物理可觀測量不考勢的選擇而改變的事實。逡逑１．２結(jié)果與討論逡逑■￣■■

逑為了驗證公式（３．３）的正確性，我們首先利用它計算量子虧損矩陣和量子虧損相移，逡逑并和現(xiàn)有理論方法［１３９］的計算結(jié)果比較。圖３．１０）和３．１（（：）分別表示尸和滬隨１（＾１（）０１＾／0＇）逡逑的變化曲線�？梢钥闯龉剑ǎ常常┙o出了與現(xiàn)有方法［１％相同的計算結(jié)果。圖３．１（ｂ）和逡逑圖３．１（ｄ）分別表示＆和隨Ａ丨ｆ的變化曲線。Ａｆ邋＝邋＜ｆ－Ｌ＜ｆ」，其中Ｌ／Ｊ；ｆ」表示的整逡逑數(shù)部分。從圖３．１（ｂ）可以看出，當(dāng)Ａｆ邋５邋０．８９時，使用（３．３）式計算的＆與文獻(xiàn)Ｉ１３？的計逡逑算結(jié)果相同。從圖３．１（ｄ）可以看出，當(dāng)Ａｆ邋５邋０．８２時，我們與文獻(xiàn)Ｉ１３％求得的＆相同。逡逑對于其它的Ａｆ值，我們與文獻(xiàn)１１３？求得的＜ｆＹ及＆都相差ｔｔ。圖３．１（ｂ）中在Ａｆ邋＝邋０．８９處逡逑和圖３．１（ｄ）中在Ａ［ｆ＝邋０．８２處存在兩個不連續(xù)點，在這兩點處＆和＜５ｌＹ分別對應(yīng)發(fā)散逡逑的ｒ和Ｆ１。ＭＱＤＴ需要合理地選擇參考勢來忯避這樣的不連續(xù)點，而我們的模型不需要逡逑對這些不連續(xù)點做任何處理。為了簡單，在下面的計算中我們選擇參考勢的閾值量子逡逑數(shù)／＾ｆ邋＝邋０
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O562

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本文編號：2660129