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上世纪八十年代末激光冷却和俘获原子的实现促进了原子分子物理学的迅速发展,人们在原子分子物理研究领域开辟许多新方向和新技术。目前,超冷极性分子的制备及相关研究是超冷原子分子物理的一个热点研究方向。超冷极性分子由于具有永久的电偶极矩、容易利用外场进行操控的特点,使其在量子信息和量子计算等领域具有极大的应用前景。
本文主要利用激光冷却俘获技术在双暗磁光阱中获得高密度的超冷铷原子和超冷铯原子,通过光缔合方法制备超冷铷铯极性分子,采用共振增强双光子电离技术对超冷铷铯极性分子进行探测及光谱研究。
完成的主要工作如下:
1、利用暗磁光阱技术获得密度约3×1011/cm3、温度约150μK的超冷铷原子和密度约6×1011/cm3和温度约100μK的超冷铯原予。有效地降低了超冷原子之间的碰撞损耗,提高了超冷原子密度。
2、通过偏振梯度冷却的方法将超冷铯原子温度降低至约4.6μK,为一步制备高密度的超冷铷铯分子奠定了基础。
3、通过超冷铷铯原子光缔合方法制备超冷铷铯极性分子,采用共振增强双光子电离技术探测基三重态(a3∑+)超冷铷铯极性分子,分子产率约为104/s。
4、获得了超冷铷铯分子(2)0+,(3)0-,(2)0-等分子态的高分辨振转光谱,得到了对应振转能级的信息。