在移动势阱中将分子捕获在芯片上

极性分子在行波减速器中的静态捕获

Static trapping of polar molecules in a traveling wave decelerator

我们目前的实验减速和捕获氨分子使用的组合的斯塔克减速器和行波减速器。在行波减速器中，通过施加振荡高电压的一系列环形电极产生移动电势。通过降低施加电压的频率，限制在移动阱中的分子被减速并使其静止。由于分子被限制在一个真正的3D阱中，这种新型的减速几乎没有损失，从而大大改善了通常的斯塔克减速技术。通过使用快速HV放大器放大任意波发生器的输出来产生必要的电压，从而使我们能够对捕获的分子进行很好的控制。我们通过实验说明了这一点，在这些实验中，我们对被困的NH3和ND3分子进行了冷却，并共振激发了它们的运动。

Hybrid Trapping of $^{87}$Rb Atoms and Yb$^{+}$ Ions in a Chip-Based Experimental Setup

Hybrid quantum systems that unite laser-cooled trapped ions and ultracold quantum gases in a single experimental setup have opened a rapidly advancing field of study, including Quantum chemistry, polaron physics, quantum information processing and quantum simulations. We present a fully developed and tested ion trap chip and propose a flat chip trap that can be placed beneath the ion trap. This design substantially addresses the difficulties specific to hybrid traps and features well-aligned chips that allow for independent adjustment of the depth of the atomic trap and the confinement and pos…

II型超导芯片上超冷原子的光学剪裁俘获几何

Optically Tailored Trapping Geometries for Ultracold Atoms on a Type-II Superconducting Chip

超导原子芯片在实现对超冷原子的囚禁结构方面具有非常显著的优势。我们扩展这些优势，进一步发展的能力，动态定制的超导陷阱架构。通过将光学图像转移到超导膜的表面上来加热超导膜的选定部分，我们能够改变电流密度分布并产生所需的捕获电势。这种方法使我们能够改变磁阱的形状和结构，从而在原子电子学中实现多方面的应用。

基于芯片的传输线上里德伯原子的静电捕获和原位探测

Electrostatic trapping and in situ detection of Rydberg atoms above chip-based transmission lines

主量子数为$n=48$、电偶极矩为4600 D的里德堡-斯塔克态氦原子束，在实验室固定的参考系中，在传输线减速器的连续运动电阱中，从平均初始纵向速度2000 m/s减速到零速度。在这个过程中，应用了高达$-1.3\times10^{7}$ ~m/s的$^2$加速度，并且实现了每个原子的$ΔE_{\mathrm{kin}}=1.3\times10^{-20}$ ~J（$ΔE_{\mathrm{kin}}/e = 83$ ~meV）的动能变化。引导和减速的原子，和那些被限制在静止的静电陷阱，被检测到原位脉冲电场电离。减速器内的粒子轨迹的数值计算的结果已被用来验证所观察到的减速效率，并在实验数据的解释援助。

实现用于$^{87}$Rb原子与Yb$^{+}$离子晶体的芯片基混合囚禁装置

Realization of a chip-based hybrid trapping setup for $^{87}$Rb atoms and Yb$^{+}$ Ion crystals

本文提出并验证了一种集成平面原子芯片阱的离子阱芯片，实现了Yb$^{+}$离子晶体和$^{87}$Rb原子的混合囚禁，解决了原子-离子混合阱中的对准与独立调控难题。

在芯片上对里德伯氦原子的有限寿命俘获

Fluorescence-lifetime-limited trapping of Rydberg helium atoms on a chip

亚稳态（1 s）（2 s）的$^3{\rm S}_1$氦原子产生的超音速束被激发到里德伯-斯塔克态（$n$在$27-30$范围内）在低温环境中，随后减速，并捕获以上，表面电极减速器。在捕获实验中，里德伯原子在75~ $μ$ s和33~mm的距离内静止，并在$0-525$ ~ $μ$ s范围内保持静止时间$t_{\mathrm{trap}}$，然后再被脉冲场电离加速用于探测。使用自制的阀产生持续时间约为20 $μ$ s的短气体脉冲，使得能够减少气体脉冲的尾部部分中与原子碰撞所产生的损失。将减速器冷却到4.7 K进一步抑制了由黑体辐射和与从减速器表面脱附的原子碰撞引起的跃迁引起的损失。减速过程中原子损失的主要贡献（60%）归因于能量高于陷阱鞍点的原子从减速器移动陷阱中逃逸、自发发射以及与气体脉冲尾部中的原子碰撞，每一个仅造成约20%的原子损失。在4.7 K时，发现实验中捕获阶段的原子损失几乎完全由自发发射引起，并且发现陷阱寿命对应于里德伯-斯塔克态的自然寿命。提高温度到100 K增强了陷阱的损失由黑体辐射刺激的转变。

全光原子芯片上的光原子钟

Optical atomic clocks on all-optical atom chips

本文研究基于全光原子芯片的锶原子光钟，利用魔术波长减小频移，可通过交流斯塔克位移补偿频移，仅用蓝失量倏逝光场即可运行，短期稳定度约10⁻¹⁶/秒，准确度约5×10⁻¹⁵。

用于里德堡原子-金属表面相互作用研究的原子芯片的制备

Fabrication of an atom chip for Rydberg atom-metal surface interaction studies

本研究制备了一种用于研究$^{87}$Rb里德堡原子与Au表面相互作用的原子芯片，通过微加工载流导线产生高磁场梯度紧密囚禁冷原子，并采用平坦化聚酰亚胺介电层隔开热蒸发Au表面层与囚禁导线，以实现明确的原子-表面距离激发。

微波调制的瑞利原子的捕获势与量子门

Trapping potentials and quantum gates for microwave-dressed Rydberg atoms on an atom chip

通过微波场调控瑞利原子的电偶极矩，实现捕获势和量子门操作，用于原子芯片上的量子计算。

在具有快速可重构性的低温材料附近捕获超冷气体

Trapping ultracold gases near cryogenic materials with rapid reconfigurability

我们展示了一种新的原子芯片捕获系统，它允许放置和高分辨率成像的超冷原子在微米范围内的任何<100微米薄，超高压兼容的材料，同时也允许样品交换与最小的实验停机时间。样品不连接到原子芯片，允许快速交换而不干扰原子芯片或激光冷却装置。样品的交换和原子的重新捕获在一周内完成，仅受室烘烤的限制。此外，样品和原子芯片的解耦提供了独立地调节样品温度及其相对于捕获的超冷气体的位置的能力，所述捕获的超冷气体本身可以保持在高分辨率成像系统的焦点中。作为这个新系统的第一个演示，我们将8x10^4个87 Rb原子的700 nK云限制在100 μ m厚的金镜面硅衬底的100 μ m内。在不使用热屏蔽的情况下将衬底冷却至35K，而120 μ m远的原子芯片保持在室温下。原子可以每16秒成像并重新捕获，从而允许快速数据收集。

芯片上的冷分子离子

Cold molecular ions on a chip

我们报道了离子阱芯片表面上分子离子的感应冷却和库仑结晶。N $_2^+$和CaH $^+$离子被限制在表面电极射频离子阱中，并通过与激光冷却的Ca $^{+}$离子的相互作用冷却到毫开尔文范围内的长期平移温度。由表面电极产生的捕获电势的配置使得能够形成平面双组分库仑晶体和分子从芯片上的原子离子的空间分离。利用分子动力学模拟对库仑晶体的结构和热性能进行了表征。本研究将基于芯片的捕获技术扩展到库仑结晶分子离子，在质谱、冷化学、量子信息科学和光谱学中具有潜在的应用。

平面多极离子阱

A planar multipole ion trap

我们报告的实现基于芯片的多极离子阱制造的微机电系统（MEMS）技术。它提供了离子约束在一个几乎无场的体积之间的两个平面的射频电极，沉积在玻璃基板上，这允许光学访问的陷阱。提出了有效俘获势的解析模型，并与数值计算进行了比较。实现了对氩离子的稳定捕获，测得寿命为16秒。静电荷的芯片表面的研究，发现同意的数值估计。

具有独立二维电子气的原子芯片：优势与挑战

Atom chips with free-standing two-dimensional electron gases: advantages and challenges

在这项工作中，我们考虑的优势和挑战，使用独立的二维电子气（2DEG）作为原子芯片中的活性成分操纵超冷合奏碱金属原子。我们计算捕获参数实现与典型的高迁移率2DEG在原子芯片配置，并确定该系统的优势，从原子芯片在亚微米的距离捕获原子。我们展示了如何利用原子气体对磁场不均匀性的敏感性来用量子电子器件控制原子，反之，利用原子来探测半导体器件的结构和输运性质。

一维量子气体在原子芯片上的盒阱

Box traps on an atom chip for one-dimensional quantum gases

我们提出了在原子芯片上实现超冷气体的定制捕获势。我们实现了高度细长的陷阱与盒状限制沿长，轴向方向与传统的谐波限制沿两个径向方向相结合。介绍了原子芯片和盒阱的设计、制作和性能测试。我们加载超冷（$\lesssim1 μ$ K）云的$^{87}$ Rb在一个盒子陷阱，并证明玻色气体聚焦作为一种手段来表征这些原子云在任意形状的潜力。我们的结果表明，原子芯片上的盒状轴向势对于一维量子气体的研究是非常有希望的。

在原子芯片上实现稳定的磁双阱势

Realizing a stable magnetic double-well potential on an atom chip

我们讨论了在原子芯片上利用载流导线实现磁双阱势的设计考虑和实现。对捕获电势的稳定性要求导致这种器件的典型尺寸为微米级。我们还提出了使用该设备来操纵冷的，被困原子的实验。

Deceleration and trapping of SrF molecules

We report on the electrostatic trapping of neutral SrF molecules. The molecules are captured from a cryogenic buffer-gas beam source into the moving traps of a 4.5 m long traveling-wave Stark decelerator. The SrF molecules in $X^2Σ^+(v=0, N=1)$ state are brought to rest as the velocity of the moving traps is gradually reduced from 190 m/s to zero. The molecules are held for up to 50 ms in multiple electric traps of the decelerator. The trapped packets have a volume (FWHM) of 1 mm$^{3}$ and a velocity spread of 5(1) m/s which corresponds to a temperature of $60(20)$ mK. Our result demonstrates …

单原子在集成光子谐振腔倏逝场中的捕获

Single-atom trapping in the evanescent field of an integrated photonic resonator

研究通过倏逝场机制实现单个超冷原子在硅氮微环谐振腔中的高效捕获，展示了无持续冷却下的捕获持续时间对数扩展，实现了单原子与谐振腔的高效耦合。

原子芯片上超冷原子的一维永磁微阱晶格

One dimensional lattice of permanent magnetic microtraps for ultracold atoms on an atom chip

报道了在原子芯片上制作的周期为10微米的一维永磁晶格中超冷原子的加载和捕获。产生磁晶格势的凹槽结构被制造在硅衬底上，并涂覆有有效厚度为960 nm的垂直磁化的多层TbGdFeCo/Cr膜。超冷原子在Z线磁阱中被蒸发冷却，然后通过施加适当的偏置场被热转移到磁晶格势。在我们的实验条件下的陷阱频率高达90 kHz的磁晶格中的测量和原子被困在距离小于5微米的表面与测量寿命约450 ms。这些结果是重要的背景下的中性原子的量子相干性的研究在原子芯片上的周期性磁势。

微加工器件上里德伯原子的捕获和相干操纵：一个提议

Trapping and coherent manipulation of a Rydberg atom on a microfabricated device: a proposal

我们提出应用原子芯片技术来捕获单个原子的圆形里德堡态。微加工结构的小尺寸将允许具有足够高的微波截止频率以抑制里德伯原子的自发发射的阱几何形状，从而为在很长时间内完全控制外部和内部自由度铺平道路。捕获是通过使用精心设计的电场来实现的，该电场由简单的电极图案产生。我们表明，它是可能的，激发，然后陷阱，一个和只有一个里德伯原子从一个基态原子云限制在一个磁性原子芯片，本身集成了里德伯陷阱。同时捕获原子的不同内部状态，为我们提供了一个非常有吸引力的原子-表面和原子-原子相互作用的研究两个级别的系统。我们描述了一种方法，减少了三个数量级的失相由于斯塔克位移，诱导的陷阱场，内部跃迁频率。这允许与自旋回波技术相结合，在第二范围内随时间保持内部相干性。这种方法通过受控的光位移来操作，使得两个内部状态的斯塔克位移几乎相同。我们彻底识别并说明不完美的来源，以便在每一步验证我们的建议的现实性。

原子芯片附近局域矢量电场的里德伯态谱表征

Characterizing the local vectorial electric field near an atom chip using Rydberg state spectroscopy

我们利用里德伯原子对电场的敏感响应来表征原子-芯片表面附近的局部电场的所有三个矢量分量。我们测量了$S$和$D$里德堡态的斯塔克-塞曼图，使用从芯片表面磁性捕获$100$ $μ$ m的超冷铷原子（$T\sim2.5$ $μ$ K）的细长云。$S$态的光谱产生了在原子位置处产生的局部电场的校准。从$D$状态对组合电场和磁场的更复杂响应中提取场的不同分量的值。从分析中，我们发现在两个未补偿的$0.0\pm0.2$ V/cm和$1.98\pm0.09$ V/cm方向上的残留场。该方法还允许我们提取沿云长轴的相关场梯度的值。电场的操纵和磁捕获都是使用芯片上的导线完成的，使得这种设置成为在芯片上观察里德伯介导的相互作用的有希望的候选者。

现实世界中的原子芯片：金属丝的影响

Atom chips in the real world: the effects of wire corrugation

我们提出了一个详细的模型，描述的影响，线上的捕获潜力所经历的云的原子载流微线。我们计算的电流分布的失真，由于电子束，然后推导出相应的粗糙度的磁场以上的导线。标度法推导出的粗糙度作为一个功能的高度以上的带状线。我们还提出了使用冷原子的微丝陷阱的实验数据，补充了一些以前发表的测量结果，并表明，线的碎片可以令人满意地解释我们的观察原子云碎片以上电镀金线。最后，我们提出了测量的电子束光刻和蒸发的金制造的新导线的电阻率。这些线看起来比电镀线基本上更光滑。

用于冷分子离子实验的优化表面电极离子阱结

Optimised surface-electrode ion-trap junctions for experiments with cold molecular ions

我们讨论了两种类型的表面电极射频离子阱阵列，使集成的实验与同情冷却的分子离子的单片芯片设备之间的结的设计和优化。一个多目标的优化程序适用于一个任意的平面结的详细描述，并讨论了四个四极子之间的交叉结以及一个四极子到八极子结的结果。基于这些优化的功能元件，我们提出了一个多功能的离子阱芯片的实验与冷分子离子的温度在毫开尔文范围内。这项研究打开了大门，扩展复杂的芯片为基础的捕获技术，库仑结晶分子离子在质谱，光谱，控制化学和量子技术的潜在应用。

用于频率计量的表面电极Paul阱的初步表征

Preliminary characterization of a surface electrode Paul trap for frequency metrology

本研究针对频率计量开发171Yb+单离子光学钟用表面电极Paul阱，测试原型阱加热率，推出绝缘体上硅微制造芯片并完成超高真空电学测试，给出合适参数及设计改进路线图。

芯片上的斯塔克减速器

A Stark decelerator on a chip

衬底上的1254个电极的微结构化阵列已被配置为在衬底上方约25 $μ$ m处产生具有120 $μ$ m周期性的电场强度的局部最小值的阵列。通过向电极施加正弦变化的电势，可以使这些最小值沿着阵列平滑地移动。在低场条件下寻找量子态的极性分子可以被捕获在这些移动势阱中。最近，我们通过在衬底上方以恒定速度传输亚稳态CO分子来实验证明了这一点[Phys. Rev. Lett. 100（2008）153003]。在这里，我们概述和实验演示如何使用这种微结构阵列直接从分子束中减速极性分子。为此，当分子到达芯片上方时，需要打开正弦变化的电势，它们的频率需要及时降低，并且它们需要在分子再次离开芯片之前关闭。亚稳态CO分子从360 m/s的初始速度到低至240 m/s的最终速度的减速在5 cm长的电极阵列上方的15-35 mK深势阱中被证明。这对应于几乎$10^5$ $g$的减速，并且在该过程中从亚稳态CO分子中去除约85 cm $^{-1}$的动能。

线性塞曼效应之外的RF修饰原子

RF dressed atoms beyond the linear Zeeman effect

我们评估的影响，非线性塞曼位移上的共振射频（RF）的原子-芯片配置的缀饰陷阱。塞曼能级之间的共振的简并在大强度的静态场被解除，修改原子绝热势的空间依赖性。在这种情况下，我们发现的效果，是很重要的下一代原子芯片与紧密的陷阱：特别是，原子陷阱的振动频率是敏感的RF频率，并根据兰德因子的符号，可以产生显着较弱，或更紧密的捕获时相比，线性政权的塞曼效应。以87 Rb为例，我们发现在F = 1上的俘获频率有可能超过F = 2的超精细流形的俘获频率.

超导纳米盘钉扎涡旋场中中性原子的俘获

Trapping neutral atoms in the field of a vortex pinned by a superconducting nano-disc

由超导材料制成的原子芯片可以产生磁阱，并显著降低噪声。最近，超导芯片的几种设计已经进行了理论分析和实验测试，许多涡流被认为是一个平均涡流密度的情况下。在这里，我们从理论上表明，第一次，如何的磁场的$\it single$涡，钉扎由半径$\sim$ 100 nm的超导纳米盘，并结合外部偏置场平行于盘表面，产生一个封闭的三维冷原子陷阱。陷阱的大小及其在超导体表面上方的高度通常为数十或数百纳米。我们估计的平均寿命$τ$的$^{87}$ Rb（铷）原子（受到热逃逸和马约拉纳自旋翻转）在0.05-1.0毫秒的范围内。接下来，我们在量子绝热近似模型的陷阱，并应用费米规则来估计寿命的$^{87}$ Rb原子在基态的这个陷阱。我们得到类似的寿命$τ$在半经典的估计，在0.05-3.5毫秒的范围内。我们发现，$τ$依赖于梯度$B_0$的旋涡的磁场根据$τ\sim(B_0)^{-2/3}$。

表面保罗陷阱中的垂直离子运输：电梯和电梯方法

Vertical ion transport in a surface Paul trap: escalator and elevator approaches

该研究提出两种方法实现垂直离子运输，通过优化几何结构和动态重新定位RF零点，提高离子捕获高度，用于量子处理器的高量子体积应用。

具有用于可调磁场梯度的集成结构的平面离子阱芯片

A planar ion trap chip with integrated structures for an adjustable magnetic field gradient

我们提出了一个分段的表面离子阱集成载流结构的设计，制造和表征。后者产生空间变化的磁场，这是离子有效自旋之间的磁梯度感应耦合所必需的。我们证明了172 Yb+离子的字符串的捕获，表征的陷阱和地图磁场的射频-光学双共振光谱的性能。此外，我们应用和表征的磁梯度，并证明在一个字符串的三个离子使用RF辐射的个人寻址。

laser写入波导中原子的倏逝场俘获

Trapping atoms in the evanescent field of laser written wave guides

我们分析了激光写入波导的倏逝场，并表明它们可以用来捕获靠近集成光学原子芯片表面的原子。与亚波长纳米纤维相反，通常不可能仅使用基模来产生稳定的捕获电势。这就是为什么我们通过使用两种不同的激光颜色来创建稳定的捕获势，使得波导支持蓝色失谐激光的两个模式，而对于红色失谐光，波导只有一个模式。特别是，我们研究了这样的双色陷阱铯原子，并计算了潜在的和损失的一组参数，在实验范围内。我们还优化了系统参数，以尽量减少由于光子散射和隧穿到表面的陷阱损失。

直接键合铜衬底上的原子芯片

Atom chips on direct bonded copper substrates

我们提出了使用直接键合铜（DBC）的高功率原子芯片的简单制造。使用DBC的原子芯片具有几个优点：优异的铜/衬底粘附性、高纯度、厚（> 100微米）的铜层、高衬底导热性、高纵横比导线、快速（< 8小时）制造的潜力以及三维原子芯片结构。提出了用于DBC原子芯片制造的两种掩模选择，以及用于将线图案蚀刻到铜层中的两种方法。将磁场梯度优化为功耗函数的导线纵横比确定为0.84：1（高：宽）。还确定了作为磁陷获高度的函数的最佳导线厚度。一个测试芯片，能够支持100 A的电流2秒而不失败，是用来确定的DBC的热阻抗。还示出了使用两个DBC原子芯片来提供磁约束的组件。

CH缓冲气体束行波减速方法

Method for traveling-wave deceleration of buffer-gas beams of CH

低温缓冲气体束是产生冷分子自由基亮源的一种很有前途的方法。为了使用这些光束在控制碰撞能量的反应研究中，或在捕获实验中，需要一种方法来控制光束的前进速度。斯塔克减速器可以是控制超音速射流产生的分子平均速度的有效工具，但由于脉冲长度较长，缓冲气体束的有效减速提出了新的挑战。行波减速器由于其在减速期间将分子限制在三维中的能力以及电极的模拟控制所提供的多功能性而独特地适合于满足这些挑战。我们在低温缓冲气室中产生了基态CH（$X^2Π$）自由基，并有可能产生$10^{11}$ mol/L的冷分子束。脉搏了我们提出了一个通用的协议斯塔克减速的光束与大的位置和速度传播使用的行波减速器。我们的方法涉及约束分子横向与六极的优化距离之前减速。这使分子包的相空间分布旋转，使得包与减速器的时变相空间接受度相匹配。我们证明了与模拟，这种方法可以减速的一个行波减速器的连续井中的分子的显着比例，以产生冷和受控分子实验的能量调谐光束。

高里德伯态N$_2$分子的静电捕获

Electrostatic trapping of N$_2$ molecules in high Rydberg states

本研究通过共振增强双色三光子激发将超声束中N$_2$分子激发至高里德伯态，利用其超过5000 D的电偶极矩实现静电减速与三维捕获，捕获时间达10 ms，衰减由自发辐射主导。

基于光伏捕获的非侵入式相位敏感二维生物物体成像新方法

Novel approach for non-invasive phase-sensitive 2D imaging of biological objects with photovoltaic trapping

本文提出一种基于光伏镊子和相位敏感检测的非侵入式显微技术，无需荧光标记即可精确测量折叠DNA分子的尺寸和形状，并判断其带电性质，避免了标记导致的尺寸高估，且可推广至其他生物物体。

一种光滑的电感耦合环形原子阱

A Smooth, Inductively Coupled Ring Trap for Atoms

我们提出并数值研究了一个可扩展的冷原子环形陷阱，克服了势线粗糙度和端部效应的问题。通过对外加磁场和感应磁场的叠加进行时间平均，在交流磁场中电隔离的导电回路周围形成稳定的俘获电势。我们调查使用额外的领域，以消除马约拉纳自旋翻转损失，并创建新的捕获几何形状。这种环形阱的微加工可能性为在原子芯片器件中发展Sagnac原子干涉术提供了前景。

相干布居俘获共振非对称性引起的非线性频移：一种推广

A nonlinear frequency shift caused by asymmetry of the coherent population trapping resonance: a generalization

本文推广了相干布居俘获共振中由光谱非对称性引起的非线性频移理论，证明该效应源于共振多峰结构，并指出在高调制下频移呈线性且分辨结构状态更具优势。

超导环中超冷原子对量子化通量的敏感性

Sensitivity of ultracold atoms to quantized flux in a superconducting ring

本文报道了在不同量子化磁通量状态下制备的超冷$^{87}$ Rb原子系综在超导环附近的磁捕获。10 $μ$ m半径的铌环是在磁通状态$n Φ_0$中制备的，其中$Φ_0 = h / 2e$是磁通量子，而$n$在$\pm 5$之间变化。温度为250 nK的原子云位于环下方距离$\sim 18 μ$ m处，具有谐波磁捕获势。环中超电流的不均匀磁场对云的磁俘获势有贡献。磁阱的诱导形变影响了云的形状、被囚禁原子的数量以及玻色-爱因斯坦凝聚体的质心振荡频率。当芯片冷却期间施加的磁场变化时，这些特性的变化显示出与通量量化定量匹配的离散步骤。

具有无背景成像的集成原子阵列——纳米光子芯片平台

An integrated atom array -- nanophotonic chip platform with background-free imaging

提出一种结合64个光镊原子阵列与含100多个纳米光子器件的毫米级芯片的集成架构，利用多色激发检测方案在靠近器件处实现99.2%高保真无背景成像，并验证了无缺陷阵列的加载与重排。

用于囚禁超冷原子的纳米等离子体晶格的设计、制备与表征

Design, Fabrication and Characterization of nanoplasmonic lattice for trapping of ultracold atoms

芯片上的超冷原子阱增强了原子阱在量子信息处理、传感和计量中的实际应用。等离激元近场光学势是一种很有希望的原子囚禁方法。等离子体纳米结构和超冷原子的组合具有创建中性原子的二维阵列的潜力，其晶格间距小于由干涉光场创建的晶格--光晶格。我们报道了利用等离子体纳米结构设计、制作和表征中性原子的近场光阱纳米阵列。阵列的构建块是在ITO涂覆的玻璃基板的表面上制造的金属纳米盘。采用时域有限差分法数值模拟了纳米盘周围的电磁场分布，计算了$^{87}$ Rb原子的强度、光学势和偶极力。从制造的纳米结构产生的光学近场的实验特征在于通过使用近场扫描光学显微镜。我们发现当蓝失谐光场用于激发纳米结构时，光学势和偶极力具有捕获冷原子所需的所有特性。该阱可用于有效捕获和操纵孤立原子，也可用于产生具有亚光波长晶格间距的中性原子晶格。针尖对亚波长结构的影响会影响近场测量。我们提出了一种反褶积方法，从测量数据中提取实际的近场轮廓。

探测靠近宏观物体的原子与分子

Probing atoms and molecules close to macroscopic bodies

该教授资格论文总结了作者在片上集成原子源制备、近场Casimir-Polder相互作用温度特性验证、纳米结构原子蒸气光谱基准研制及近表面分子气体光谱实验可行性探索方面的研究进展。