CuH,AuH和SrCl分子激光冷却的理论研究

发布时间：2020-06-02 07:11

【摘要】：超冷原子和分子越来越引起相关领域研究者的兴趣。在诸多领域应用非常普及,例如玻色-爱因斯坦凝聚、精密测量、冷分子光谱、超冷碰撞等领域。目前已经报道了比较多原子的激光冷却方案的研究,但是分子的激光冷却研究却比较少。本文基于从头算理论,采用Davidson校正的多参考组态相互作用(MRCI+Q)方法及量子动力学计算对CuH,AuH和SrCl分子展开研究。为了研究CuH,AuH和SrCl分子的基态与低激发态的电子特性和激光冷却的可行性,我们对Cu,Au,Sr和H原子采用ANO-RCC全电子自然轨道基组,对Cl原子使用aug-cc-pV5Z基组,计算了基态和低激发态势能曲线(PECs),振动和旋转特性。利用MRCI+Q方法计算了CuH和AuH分子的X~1Σ~+,A~1Σ~+,B~1Σ~+,a~3Σ~+,b~3Σ~+,e~3Σ~+,C~1П,D~1П,c~3П和d~3П电子态以及SrCl分子的X~2Σ~+,A~2П,B~2Δ,A~2П_(1/2)和A~2П_(3/2)电子态的PECs以及这些电子态之间的跃迁偶极矩。根据得到PECs,通过对每个电子态求解核运动的Schr?dinger方程得到每个电子态的振动和转动能级。基于计算获得的PECs,用Morrel-Sorbie(MS)函数和最小二乘法拟合得到CuH,AuH和SrCl分子的解析势能函数(APEF),根据APEF来计算每个分子的每个电子态的光谱常数。将每个分子的各个电子态的光谱常数与现有的实验值和理论值进行对比,本文计算数据与现有的文献的数据符合良好。说明我们的计算方法和结果是可靠的,可以用于进一步研究。通过LEVEL8.2程序计算得到了这三个分子的振转跃迁的Franck-Condon因子(FCFs)矩阵,并以此为基础分析了这些分子激光冷却的可行性。对于CuH分子,以A~1Σ~+?X~1Σ~+电子态跃迁作为闭合循环跃迁,构建了激光冷却方案。由于A~1Σ~+(v′=0)?X~1Σ~+(v″=0)跃迁的FCFs为0.78,并不足以提供明显冷却效果的散射光子数,因此在构建激光冷却方案时,需要在各个方向增加两束激光来维持足够的散射光子数。而AuH分子以D~1П?X~1Σ~+跃迁用做激光冷却的闭合循环跃迁来构建激光冷却的光学方案,D~1П?X~1Σ~+跃迁的FCFs为0.99,意味着AuH分子满足激光冷却的必要要求。SrCl分子A~2П_(1/2,3/2)?X~2Σ~+的FCFs为0.94和0.95,且具有比较短的辐射寿命,直接用于构建激光冷却方案。同时,我们还确定了CuH,AuH和SrCl分子用于闭合循环跃迁的泵浦激光波长。
【图文】：

鲁东大学硕士学位论文谱常数。 势能曲线、振转能级以及光谱常数我们基于 MRCI 方法和 ANO-RCC 基组得到的 CuH 分子的 X1Σ+，A1Σ+，，b3Σ+，e3Σ+，C1П，D1П，c3П和 d3П电子态的势能曲线（PECs）如图 1 最低的第一个电子态是1Σ+态，这与文献[48]是一致的。

CuH、AuH 和 SrCl 分子激光冷却的理论研究X1Σ+、C1Π X1Σ+、D1Π A1Σ+、D1Π C1Π和 D1Π B1Σ+的跃迁电子态的振动基态间的跃迁值列在表 3 中。1Σ+ X1Σ+、B1Σ+ X1Σ+、C1Π X1Σ+、D1Π A1Σ+、D1Π C1Π和 D1Π B1Σ+迁的 FCFsA1Σ+ X1Σ+B1Σ+ X1Σ+C1Π X1Σ+D1Π X1Σ+D1Π A1Σ D1Π B1Σ 0.78 0.57 0.48 0.93 0.39 0.78
【学位授予单位】：鲁东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O561.3

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7 方亚k，

本文编号：2692797