冷原子光缔合及碰撞复合动力学理论研究

发布时间：2020-12-17 04:08

　　随着激光冷却和磁约束技术的快速发展,实验上制备冷（1 mK～1 K）和超冷（小于1 mK）原子气体的技术手段逐渐成熟。而冷和超冷原子气体具有很强的量子特性,为研究量子信息与计算、量子相变、少体及多体物理学等提供了平台。与冷和超冷原子相比,冷和超冷分子具有更为丰富的内部结构,有助于我们发现和研究一些新奇的物理现象,如量子流体、超流相变和量子仿真等。此外,冷和超冷分子对于基本物理学常数的测定、分子光谱以及超冷化学等的研究也具有重要意义。光缔合和碰撞复合是超冷原子分子物理研究领域中的两个重要物理过程。其中,光缔合是利用激光场将冷原子缔合成冷分子的过程,是由冷原子气体制备冷分子气体的一个有效手段。而冷原子的碰撞复合过程是多个原子碰撞生成相应分子和原子的过程。该过程是制约冷原子气体稳定性的一个重要损失机制,也是制备冷分子的基本方式之一。Na、He和H是目前实验上易于实现的冷原子气体,此外,He和H也是星际中蕴藏比较丰富的元素,相关碰撞对于研究星际演化有重要的意义。本学位论文主要基于这些冷原子气体,分别研究了光缔合和碰撞复合这两个重要的物理过程。主要工作概括如下:首先,基于HeH+体系,研究了最优... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１三体ｍａｓｓ－ｓｃａｌｅｄ雅克比坐标矢量

３．１?ＨｅＨ＋体系基态势能曲线及伴随在ＨｅＨ＋体系光缔合过程的跃迁过程示意图。ｒ?＝?６为目ｉｇ．?３．１?Ｔｈｅ?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｅｎｅｒｇｙ?ｃｕｒｖｅ，?ｔａｒｇｅｔ?ｌｅｖｅｌ?ｖ?＝?６．?ａｎｄ?ｒｅｌｅｖａｎｔ?ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｐｈｏｎ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｈｅ?４－?Ｈ４＂?ＨｅＨ＋．??Ａ〇ｔ（／）?＝?＾Ｐ，（０－Ｖ??对ＨｅＨ＋体系光缔合过程后的能量碎片进行分析，可以得到光缔合过程中存息。能量碎片的几率大小可以通过计算动量表象下的几率流得到［２２６１。在渐７？？处得到的含时几率流为??Ｆ（ｔ）＼Ｒａ＝Ｒｅ?１．式进行傅里叶变换得到??｛ｋｎ，ｔ）＼Ｒａ?＝?Ｒｅ?＾＊｛Ｒｎ．ｔ）?＾‘（ｎ￣＾￣－?ｅｘｐ［－－，７ｒ＾？－－?ａ?－－－］ｉｐ（ｋｖ．ｔ）?．Ｌ?ｒｎ，｛ｌｉｍａ＾?－?７？ｍｉｎ）?Ｎ?」??

振多光子跃迁现象的发生。例如：当＝最优激光脉冲的中心频率，系统就可??能吸收两个光子发生共振跃迁，最终将碰撞原子对缔合成处于振动能级为Ｖ的ＨｅＨ＋分??子，参考图３．１。并且，这种多光子共振现象很难通过优化激光脉冲的参数而消除。最??终导致光缔合到目标态的几率和目标态的态选择性均有所减小。同时，在光缔合的整??个过程中还存在普通解离和超阈值解离过程。我们首先讨论最优光缔合几率及最优激??光脉冲参数随碰撞粒子对初始动量的变化关系。然后，再讨论在光缔合过程中存在的??多光子跃迁和解离几率随碰撞粒子对初始动量的变化关系。??图３．２给出了目标态布居和分子总布居随碰撞粒子对初始动量匕的变化关系。从图??中可以看出，总布居和目标态的布居随匕的变化趋势大致相同。随着碰撞粒子对初始动??量的增加，总布居和目标态的布居大致是先减少后增加。其中，多光子跃迁过程对这??个趋势有很大影响，特别是目标态布居随／ｃｅ的变化关系。后面将详细讨论这部分结果。??图３．３给出了最优激光脉冲参数随匕的变化情况。由图３．３（ａ）和图３．３（ｂ）可知，随着碰撞??粒子对初始动量的增加，激光脉冲的持续时间和延迟时间都在减少。这意味着随着碰??－３１?－??


本文编号：2921383