超冷 23 Na 40 K基态分子的制备和研究
发布时间：2020-12-25 19:04
超冷极化分子是最近几年兴起的研究方向。相比于超冷原子,超冷分子拥有丰富的内部能级结构,异核的超冷分子在电场中拥有永久的电偶极矩,可以实现长程相互作用。正因为这些原因,超冷极化分子在量子模拟、精密测量、量子信息、量子计算和超冷量子化学等领域展现出了诱人的前景。本论文详细介绍了超冷极化分子实验平台的搭建,创造单重态振转基态超冷23Na40K分子以及利用超冷分子完成原子-分子Feshbach共振的实验观测。本论文主要分为三部分。第一部分介绍超冷23Na401K分子的实验装置,以及利用这套实验装置实现23Na、40K玻色费米双原子简并和合成Feshbach分子的过程。第二部分介绍利用超冷Feshbach分子创造单重态振转基态23Na40K分子。我们利用超稳腔锁定拉曼激光频率（锁定线宽约1kHz）,然后利用受激拉曼绝热通道方法将Feshbach分子转移到单重态振转基态,创造了约1.6 ×104个基态分子,绝对基态分子的寿命约为200ms。第三部分介绍40K原子和23Na400K基态分子的Feshbach共振实验。我们首次在超冷原子-基态分子系统中观测到了Feshbach共振损失,共发现了 11个...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１著名的玻色－爱因斯坦凝聚图Ｗ??注：图中从左到右原子温度逐渐降低，左图和中图绿色的部分是满足经典分布的原子，中图??
??图１．１著名的玻色－爱因斯坦凝聚图Ｗ??注：图中从左到右原子温度逐渐降低，左图和中图绿色的部分是满足经典分布的原子，中图??和右图中间的尖峰是玻色爱因斯坦凝聚的原子，参考。??在超冷量子气体中实现［５］。Ｆｅｓｈｂａｃｈ共振可以调节超低温下粒子之间的相互作??用方式和大小，使同一团超冷气体中的原子可以展现出互相吸引、排斥或者无相??互作用、从而让研宄者可以人为制备和控制不同相互作用的量子气体。这一特??点使得超冷量子气体成为费曼提出的量子模拟这一概念的优秀研究平台。??１９９９年，Ｄ．Ｓ．Ｊｉｎ及其领导的小组实现了钾原子（＃Ｋ）的简并费米气（ＤＦＧ）［６】，??新的简并态的实现大大开拓了量子气体这一领域的疆土。之后，研究者对费米气??体中的ＢＥＣ－ＢＣＳ渡越和超流现象进行了研宄「］。特别值得一提的是光晶格技术??被应用到量子气体的研究中［８，９］，让量子气体有了一个周期的，作用强度可以调??整的框架，费米子在光晶格中就相当于一个人造的固体系统。在光晶格中，研宄??者实现了从超流态到Ｍｏｔｔ绝缘体的量子相变ｌ１Ｇ］（见示意图１．２）。这些研宄结果??都证实了超冷原子气体作为量子模拟平台以及研宄新奇的量子相变的潜力。??超冷量子气体的研宄不仅极大丰富了人们对这一自然科学现象的认识
在２００８年，Ｄ．?Ｓ．?Ｊｉｎ和Ｊ．?Ｙｅ领导的研宄组利用受激拉曼绝热通道（ＳＴＩＲＡＰ［３８］）??方法将４（）Ｋ８７Ｒｂ?（费米子）的Ｆｅｓｈｂａｃｈ分子绝热传输到电子单重态基态的振转基??态的单一超精细结构能级［３９１，制备了接近量子简并的基态分子气体（见图１．４）。??之后，许多实验组开展了基态分子的研宄，制备了玻色子分子１３３Ｃｓ２［４Ｇ】（２０１０），??８７Ｒｂ１３３Ｃｓ［４１］?（２０１４），２３Ｎａ８７Ｒｂ［４２］?（２０１６）和费米子分子?２３Ｎａ４０Ｋ［４３］?（２０１５）等??超冷基态分子气体。??为了能探索超冷分子系统中丰富的物理现象，我们实验组在２０１３年开始搭??建新的超冷碱金属分子实验平台。在众多的选择之中，我们选择了?２３Ｎａ４（１Ｋ作??为我们的实验对象，原因是首先它是一种费米子，能够抑制Ｓ波散射，从而相??较于玻色分子有更长的寿命；其次２３Ｎａ４ＱＫ是化学反应稳定的，同样这会使分??４??
【参考文献】：
博士论文
[1]基于23Na40K Feshbach分子可控态到态超冷化学反应研究[D]. 杨欢.中国科学技术大学 2017
[2]冷原子自旋波相干操控及玻色费米简并混合气制备[D]. 芮俊.中国科学技术大学 2015
本文编号：2938225
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１著名的玻色－爱因斯坦凝聚图Ｗ??注：图中从左到右原子温度逐渐降低，左图和中图绿色的部分是满足经典分布的原子，中图??
??图１．１著名的玻色－爱因斯坦凝聚图Ｗ??注：图中从左到右原子温度逐渐降低，左图和中图绿色的部分是满足经典分布的原子，中图??和右图中间的尖峰是玻色爱因斯坦凝聚的原子，参考。??在超冷量子气体中实现［５］。Ｆｅｓｈｂａｃｈ共振可以调节超低温下粒子之间的相互作??用方式和大小，使同一团超冷气体中的原子可以展现出互相吸引、排斥或者无相??互作用、从而让研宄者可以人为制备和控制不同相互作用的量子气体。这一特??点使得超冷量子气体成为费曼提出的量子模拟这一概念的优秀研究平台。??１９９９年，Ｄ．Ｓ．Ｊｉｎ及其领导的小组实现了钾原子（＃Ｋ）的简并费米气（ＤＦＧ）［６】，??新的简并态的实现大大开拓了量子气体这一领域的疆土。之后，研究者对费米气??体中的ＢＥＣ－ＢＣＳ渡越和超流现象进行了研宄「］。特别值得一提的是光晶格技术??被应用到量子气体的研究中［８，９］，让量子气体有了一个周期的，作用强度可以调??整的框架，费米子在光晶格中就相当于一个人造的固体系统。在光晶格中，研宄??者实现了从超流态到Ｍｏｔｔ绝缘体的量子相变ｌ１Ｇ］（见示意图１．２）。这些研宄结果??都证实了超冷原子气体作为量子模拟平台以及研宄新奇的量子相变的潜力。??超冷量子气体的研宄不仅极大丰富了人们对这一自然科学现象的认识
在２００８年，Ｄ．?Ｓ．?Ｊｉｎ和Ｊ．?Ｙｅ领导的研宄组利用受激拉曼绝热通道（ＳＴＩＲＡＰ［３８］）??方法将４（）Ｋ８７Ｒｂ?（费米子）的Ｆｅｓｈｂａｃｈ分子绝热传输到电子单重态基态的振转基??态的单一超精细结构能级［３９１，制备了接近量子简并的基态分子气体（见图１．４）。??之后，许多实验组开展了基态分子的研宄，制备了玻色子分子１３３Ｃｓ２［４Ｇ】（２０１０），??８７Ｒｂ１３３Ｃｓ［４１］?（２０１４），２３Ｎａ８７Ｒｂ［４２］?（２０１６）和费米子分子?２３Ｎａ４０Ｋ［４３］?（２０１５）等??超冷基态分子气体。??为了能探索超冷分子系统中丰富的物理现象，我们实验组在２０１３年开始搭??建新的超冷碱金属分子实验平台。在众多的选择之中，我们选择了?２３Ｎａ４（１Ｋ作??为我们的实验对象，原因是首先它是一种费米子，能够抑制Ｓ波散射，从而相??较于玻色分子有更长的寿命；其次２３Ｎａ４ＱＫ是化学反应稳定的，同样这会使分??４??
【参考文献】：
博士论文
[1]基于23Na40K Feshbach分子可控态到态超冷化学反应研究[D]. 杨欢.中国科学技术大学 2017
[2]冷原子自旋波相干操控及玻色费米简并混合气制备[D]. 芮俊.中国科学技术大学 2015
本文编号：2938225
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/2938225.html
