發(fā)布時間：2021-01-01 19:57

　　最近二十多年來,與超冷分子有關的研究引起了科學家們的極大興趣,特別是超冷異核極性分子,由于其具有永久固有電偶極矩和各項異性長程偶極-偶極相互作用,使其優(yōu)于中性超冷原子和超冷同核分子,關于異核極性分子的研究逐漸應用到了精密測量、多體量子體系的模擬仿真、超冷化學和量子信息處理等熱點研究當中。當前,制備超冷分子常用的方法是超冷原子的光締合技術,該方法不僅可以簡單有效地完成分子的制備,在實驗中結合調制解調的俘獲損耗光譜技術,還可獲得相應分子態(tài)超精細結構高分辨光譜。通過對光譜的詳細分析,可以得到相應的束縛能數(shù)據(jù),進而通過擬合獲得該電子態(tài)的長程分子系數(shù)以及勢能曲線,從而更深入地掌握分子內部結構,為振轉基態(tài)分子的制備提供理論基礎。本文介紹了光締合制備超冷極性鈉銫分子的實驗過程以及高分辨率振轉光譜的探測,基于此對光譜數(shù)據(jù)進行了詳細的分析,通過特定算法將光譜數(shù)據(jù)與理論模型進行擬合,得到分子長程態(tài)的分子系數(shù),利用雙原子分子的勢能曲線模型,得到了分子長程態(tài)的經驗勢能曲線。本文主要工作可以概括成三方面:1.以鈉原子與銫原子的冷卻與俘獲為起點,建立了完整的實驗光路系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、光締合實驗系統(tǒng)以及高靈敏探測系統(tǒng)... 

【文章來源】：山西大學山西省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

費氏巴赫共振原理示意圖

早在原子冷卻與俘獲實驗實現(xiàn)后不久便被提出，隨后在實驗上獲得成功。光締合過程如圖1.2 所示[33]。圖 1.2 光締合過程示意圖。圖中兩條勢能曲線，都是兩原子核間距 R 的函數(shù)。標記為“PA”的向上的箭頭表示的是光締合躍遷，標記為“decay”的向下虛線箭頭表示由激發(fā)態(tài)的輻射衰退。如圖所示，由于輻射衰退將會產生兩個能量高于初始碰撞原子對的自由原子，向更低能量或者相同能量的原子或者束縛態(tài)的分子的躍遷也是有可能的。其中 Eat3

國物理學家 T. Hansch和美國物理學家 A. Schalow在 1975年提出了用激光來冷卻中性原子的設想[47]。從動量角度的本質上講，激光冷卻中性原子的根本原因，是原子與光子在相互作用中降低了原子的動量；從能量角度的本質上講，是原子在與激光場相互作用的過程中原子動能被降低的結果。為直觀地理解激光冷卻的基本原理，我們可以用一維方向上激光與原子的相互作用來作解釋。如圖 2.1 所示[48]，一維情況下激光與原子的相互作用，可以從能量的角度去描述。當采用一束頻率為 νL、負失諧量為△的激光照射一個理想的二能級原子系統(tǒng)時，多普勒效應讓原子感受到的激光頻率等于理想原子上下能級的躍遷頻率，這個過程光子就會被原子強烈吸收，原子從基態(tài) EB躍遷到激發(fā)態(tài) EA。之后，由于原子的自發(fā)輻射，會向外界輻射一個與基態(tài)和激發(fā)態(tài)共振躍遷頻率 νAB相等的光子，在這里存在關系 νAB= νL+ △，因此原子向外界輻射的能量，大于原子從激光場中吸收的光子能量，最終降低了原子的動能。

【參考文獻】：
博士論文
[1]超冷銫分子的高靈敏光譜研究[D]. 馬杰.山西大學 2009



本文編號：2951899