Inelastic Collisions in Optically Trapped Ultracold Metastable Ytterbium
本文报道了在致密冷亚稳镱(Yb[ $^3P_2$ ])中的非弹性损耗的测量。使用的光学远共振陷阱使我们能够捕获原子在所有的磁子级,从系统中删除多通道碰撞陷阱损失。以2 $\times10^{13}$ cm $^{-3}$的密度和2 $μ$ K的温度生产Yb[ $^3P_2$ ]的捕获样品。我们观察到Yb[ $^3P_2$ ]的快速两体陷阱损失,并测量了非弹性碰撞速率常数1.0(3)$\times10^{-11}$ cm $^3$ s $^{-1}$。在$^3P_2$态中存在原子间的精细结构变化碰撞。
2008-02-04 physics.atom-ph
Measurement of inelastic losses in a sample of ultracold Rb-85
我们报告了超冷Rb-85碰撞中非弹性损失特征的观测和表征|在220 G的磁场下,F=2,m_F=-2>原子。我们的装置通过与Rb-87储存器的共振冷却产生超冷Rb-85云,并通过四极-约菲磁阱中的蒸发冷却和弱的大体积光学偶极阱中的进一步蒸发相结合,可以产生10^6个原子的纯Rb-87冷凝物。通过结合Rb-85和Rb-87原子收集在一个双物种的磁光阱和选择性蒸发较重的同位素,我们展示了强大的共鸣冷却Rb-85云,增加其相空间密度的三个数量级,没有检测到的损失的数量。我们用这种方法制备的超冷样品观察了超冷Rb-85在155 G费什巴赫共振附近非弹性损耗随磁场的变化。我们还在219.9(1)G处测量了一个先前未观察到的损耗特征,其宽度为0.28(6)G,我们将其与理论预测的窄费什巴赫共振联系起来。
2009-07-23 physics.atom-ph
Inelastic Collisions of Ultracold Polar Molecules
研究了超冷极性分子在静电阱中的碰撞稳定性。使用一个简单的模型估计碰撞的速率常数,驱动分子从弱场寻求强场寻求状态。发现其速率相当大,在10^{-12}~ 10^{-10} cm ^3/sec的数量级,而且在外加电场中迅速增长。有人认为,这些结果是通用的极性分子,因此,极性分子应被捕获的其他静电手段。
2000-08-07 cond-mat physics.atom-ph
Field-induced quantum interference of inelastic scattering in ultracold atomic collisions
针对超冷非弹性散射中量子干涉难以观测的问题,提出射频场与静电场结合的“环耦合”方案,并通过⁷Li-⁴¹K密耦合计算证明外场优化后可在p波共振附近产生显著相长/相消干涉。
2024-12-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Inelastic collisions of ultracold triplet Rb$_\textbf{2}$ molecules in the rovibrational ground state
本研究首次开展振转基态超冷三重态Rb₂分子非弹性碰撞实验,发现最低三重态能级下碰撞衰变速率与激发态相近且接近普适反应速率,速率常数随约束和碰撞能量显著变化,为调控分子碰撞性质提供了可能。
2016-12-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold collisions in magnetic fields: reducing inelastic cross sections near Feshbach resonances
我们对处于n=1旋转激发态的He + NH(三重态Sigma)在磁场中的束缚态和低能量子散射进行了计算.我们研究了能级随磁场变化的模式,并确定了不同区域中近似好的量子数。我们用束缚态计算来定位低能费什巴赫共振。当使用磁场来跨这样的谐振调谐时,散射长度的实部和虚部示出幅度在1埃和3埃之间的不对称振荡和峰值。散射长度在共振时不通过极点。共振行为的特征是一个复杂的共振散射长度a_res。相应的非弹性截面显示出波谷以及共振附近的峰值。这对于实现分子的蒸发和交感冷却的努力可能是重要的,因为它提供了通过调谐接近费什巴赫共振来减少非弹性陷阱损失的希望。
2007-07-30 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Interactions and dynamics in Li + Li_2 ultracold collisions
建立了锂三聚体最低四重电子态的势能面,并用于研究超低动能下的自旋极化Li + Li_2碰撞.势能面允许无势垒的原子交换反应。计算了Li_2的各种振转态碰撞的弹性和非弹性截面。非弹性碰撞是分子生产实验中陷阱损失的原因。研究了同位素效应和结果对势能面细节的敏感性。结果表明,对于振动激发态,散射截面仅很弱地依赖于势能面的细节。
2007-06-01 physics.atom-ph physics.chem-ph
Inelastic losses in radiofrequency-dressed traps for ultracold atoms
利用精确的势能面上的耦合道散射计算,我们计算了超冷碱金属原子在射频修饰阱中的非弹性碰撞速率。我们确定了射频诱导的损失机制,不存在射频辐射的情况下。这种机制不受出射通道中的离心势垒的抑制,并且可以比被离心抑制的自旋弛豫快得多。我们探讨了单重态和三重态散射长度,超精细分裂和射频场强度的射频诱导损耗率的依赖关系。我们解释的碰撞动力学的绝热模型的结果,并计算相应的非绝热耦合。损失率可以作为单重态和三重态散射长度的函数变化10个数量级。$^{87}$ Rb是一种特殊情况,其中几个因素结合起来减少射频诱导损耗;因此,与自旋弛豫损耗相比,它们是缓慢的。对于大多数其他碱金属对,射频感应损耗预计会快得多,并可能占主导地位。
2017-09-28 physics.atom-ph
Fitting ultracold resonances without a fit
我们提出了一个数值计算程序,允许一个提取费什巴赫共振参数的数值计算,而不依赖于近似拟合程序。我们的方法是基于一个简单的分解的电抗矩阵的极点和剩余背景的贡献,并可以应用于非弹性重叠共振的一般情况。一个简单的线形重叠的非弹性共振,相当于已知的结果在特定情况下的隔离和重叠的弹性功能,也严格推导。
2021-08-10 physics.atom-ph
Unified model of ultracold molecular collisions
建立了超冷分子碰撞的散射模型,使非弹性过程、化学反应和复合物的形成得到统一的处理。所有这些散射过程及其各种组合在超冷分子气体中都是可能的,因此该模型将允许实验结果的严格参数化。此外,我们展示了如何,一旦提取,这些参数可以与系统的物理性质,揭示分子碰撞动力学的基本方面。
2020-09-21 physics.atom-ph physics.chem-ph
Inelastic collisions in radiofrequency-dressed mixtures of ultracold atoms
辐射修饰势(RF dressed potential)是一种很有前途的操纵原子混合物的技术,但到目前为止,很少有工作已经进行,以了解这些陷阱中的原子碰撞。在这项工作中,我们穿着85 Rb和87 Rb的混合物与RF辐射,表征发生的非弹性损失,并证明物种选择性操作。我们的测量结果表明,损失是由两体87 Rb +85 Rb碰撞,我们表明非弹性速率系数的变化与失谐的RF共振。我们解释我们的观察使用量子散射计算,这给合理的协议与测量。计算认为磁场都垂直于平面的RF极化和倾斜相对于it.We的研究结果具有重要的影响,为未来的实验,服饰与RF场的混合物。
2019-12-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spin Dependent Collision of Ultracold Metastable Atoms
在高密度下捕获了超冷镱的自旋极化亚稳原子,并测量了它们的非弹性碰撞性质。我们发现,在Yb(3 P2)与Yb(1 S 0)的碰撞有相对较弱的非弹性损失,但与塞曼次能级的变化是占主导地位的衰变过程与一个显着的自旋依赖性一致。这与我们观察到的Yb(3 P2)-Yb(3 P2)碰撞损耗形成强烈对比,在低场下,Yb(3 P2)-Yb(3 P2)碰撞损耗快得多,基本上没有自旋依赖性。我们的结果为3 P2态的应用提供了指导。
2012-06-13 physics.atom-ph
Universal model for exoergic bimolecular reactions and inelastic processes
从一个严格的多通道量子缺陷制定的双分子过程中,我们推导出一个完全的量子和分析模型的放能双分子反应和/或非弹性过程,适用于在很宽的温度范围内,包括超冷制度的总速率。该理论建立了超冷化学和常规化学之间的联系,表明在较高温度下,给出量子阈值行为的同一理论与经典的戈林模型一致。在这两者之间,它预测相同玻色子分子和可区分分子的速率将首先随着维格纳阈值区域之外的温度而降低,然后在达到最小值后上升。
2010-10-24 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Dynamics of ultracold dipolar particles in a confined geometry and tilted fields
我们开发了一个碰撞形式主义,适用于超冷偶极粒子在受限的几何形状和相对于限制轴倾斜的领域的动力学。用田谐函数代替通常的球谐函数展开散射波函数,我们得到了一个在碰撞过程中守恒的量子数$ξ= \pm 1$。我们推导出偶极-偶极相互作用的一般表达式,在这个方便的基组作为一个功能的极角和方位角的领域。我们将该方法应用于倾斜电场和一维光晶格中的玻色子和费米极性KRb分子的碰撞。倾斜场的存在大大改变了反应速率和非弹性速率的大小,以及在碰撞能量消失时的非弹性阈值特性。设置一个适当的限制费米系统的强度,我们表明,超冷粒子甚至可以进一步减少其动能的非弹性激发更高的限制陷阱的状态。
2015-08-10 physics.atom-ph
Magnetic field dependent interactions in an ultracold Li-Yb($^3$P$_2$) mixture
磁费什巴赫共振在从双碱金属混合物中制备超冷双原子分子方面取得了巨大成功,但迄今为止在碱金属和类碱土金属原子的混合物中还没有观察到。超冷原子系统的非弹性碰撞性质在这种共振附近表现出共振行为,提供检测签名。利用原子损失谱研究了基态的碱金属$^6$ Li和激发电子亚稳态的类碱土金属$^{174}$ Yb的超冷混合物($^3$ P $_2$,m $_J$ = -1)中与磁场相关的非弹性效应.在100- 520 G的磁场范围内,我们观察到种间非弹性两体速率系数的变化近一个数量级。通过与从头算计算进行比较,我们将我们的观察结果与这个新型碰撞系统中各向异性相互作用产生的种间费什巴赫共振联系起来。
2015-05-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Complexes formed in collisions between ultracold alkali-metal diatomic molecules and atoms
本文研究了碱金属双原子分子与碱金属原子在超冷碰撞中形成的三原子配合物的性质。我们估计了原子-硅藻碰撞能量下的振动态密度,发现其值在2.2 ~ 350~K $^{-1}$之间。然而,这个密度并不能解释电子近简并或电子和核自旋。我们认为,精细和超精细结构的预期,这样的配合物。电子与核自旋之间的费米接触相互作用可以引起原子和分子自旋之间的自旋交换。它可以驱动非弹性碰撞,共振有三种不同的类型,每种都有一个特征宽度和非弹性速率系数的峰值高度。这些共振中的一些足够宽以重叠并产生与传出非弹性信道的数量近似成比例的背景损耗率。自旋交换可以增加可能发生激光诱导损耗的态密度。
2021-12-01 physics.atom-ph
Hyperfine and Zeeman interactions in ultracold collisions of molecular hydrogen with atomic lithium
该研究通过量子散射计算揭示磁场中 Li–H₂ 超冷碰撞的超精细与塞曼效应,证明低场搜寻态 H₂ 以弹性碰撞为主且核自旋投影倾向守恒,支持锂协同冷却氢分子。
2024-02-13 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Observation of resonant scattering between ultracold heteronuclear Feshbach molecules
本文报道了由玻色子钠原子和铷原子组成的超冷Feshbach分子的二聚体-二聚体非弹性碰撞共振现象。这种共振,我们归因于交叉的二聚体-二聚体阈值与异质四聚体状态,表现为一个明显的非弹性损失峰的二聚体时,组成原子之间的种间散射长度调谐。在这个共振附近,观察到二聚体-二聚体散射的温度依赖性的强烈修改。我们的结果提供了深入了解由重玻色子和轻玻色子组成的异质四体系统,并提供了研究具有可调相互作用的超冷分子的可能性。
2019-08-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Detecting high density ultracold molecules using atom-molecule collision
利用单光子光缔合,我们获得了具有高数密度的超冷铷分子,这为分子量子简并提供了一种新的有效方法。提出了一种利用原子-分子非弹性碰撞探测超冷分子的新机制。共振耦合效应对${\rm X^1Σ^+_g}$基态${\rm ^{85}Rb_2}$形成的影响允许足够数量的更深结合的超冷分子,这引起了额外的陷阱损失和加热的共存原子由于非弹性原子-分子碰撞。因此,在光缔合过程之后,可以利用超冷铷原子与分子混合在交叉光偶极阱中的吸收图像来研究超冷分子。然后验证超冷分子的存在,并测量累积分子的量。这种方法是为了检测最终产生的超冷分子,因此不同于传统的用于研究缔合共振的陷阱损失实验。它由原子云的时间演化测量和衰变模型组成,据此估算了光阱中超冷${\rm ^{85}Rb_2}$分子的数密度为${\rm > 5.2\times10^{11} cm^{-3}}$。
2013-03-07 physics.atom-ph
Shielding $^2Σ$ ultracold dipolar molecular collisions with electric fields
展望屏蔽超冷,顺磁性,偶极分子从非弹性和化学碰撞。分子放置在其第一旋转激发态被发现表现出有效的长程排斥施加的电场高于一定的临界值,如前所示的非顺磁性分子。这种排斥可以安全地允许分子散射,同时降低非弹性或化学反应碰撞的风险。几个分子物种的$^2Σ$分子的实验兴趣-铷锶,锶,氟化钡,和YO -被认为是,所有被证明表现出数量级的抑制在一个足够强的实验室电场中的淬灭率。它进一步表明,对于这些分子所描述的Hund的耦合情况b,电子和核自旋发挥观众的作用相对于屏蔽。
2015-10-22 physics.atom-ph
Collisions Between Ultracold Molecules and Atoms in a Magnetic Trap
在磁阱中制备了超冷CaF分子和Rb原子的混合物,研究了它们的非弹性碰撞。当原子处于自旋拉伸态,分子处于第一旋转激发态的自旋拉伸分量时,它们在100~ $μ$ K附近以$k_2 = (6.6 \pm 1.5) \times 10^{-11}$ cm $^{3}$ /s的速率进行非弹性碰撞。我们将其归因于旋转变化碰撞。当分子处于基态旋转状态时,我们没有看到非弹性损失,并在95%置信度下将自旋弛豫速率系数的上限设定为$k_2 < 5.8 \times 10^{-12}$ cm $^{3}$ /s。我们将这些测量结果与基于量子亏损理论的单通道损耗模型的结果进行了比较。比较表明,短程损耗参数接近统一的旋转激发的分子,但低于0.04的分子在旋转基态。
2021-03-24 physics.atom-ph
The effect of hyperfine interactions on ultracold molecular collisions: NH(^3Sigma^-) with Mg(^1S) in magnetic fields
以^{24}Mg(^1S)+ ^{14}NH(^3Sigma^-)为原型系统,研究了超精细相互作用对磁场中超冷分子碰撞的影响.我们探索的能量和磁场依赖的截面,比较结果与以前的计算,忽略超精细相互作用(物理评论Lett。103,183201(2009))。超精细相互作用对自旋弛豫截面的主要影响是主导出射通道的动能释放在低场下不会减少到零。这导致截面上的离心抑制减小,并且在低能量和低场下非弹性截面增大。我们还分析了状态到状态的截面,对于各种初始状态,并表明,超精细相互作用引入额外的自旋弛豫机制。特别是,存在对未被离心抑制的传出通道的超精细介导的冲突。然而,对于Mg+NH,这些未抑制的通道仅对总截面做出很小的贡献。我们认为,我们的研究结果的影响交感冷却NH镁和得出结论,弹性非弹性截面的比例仍然足够高的交感冷却进行。
2011-08-25 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultracold atom-molecule collisions and bound states in magnetic fields: tuning zero-energy Feshbach resonances in He-NH (3Sigma-)
我们推广了BOUND和MOLSCAT软件包,允许在单体哈密顿量非对角的基组中进行计算,并使用新的能力对3 He-NH和4 He-NH进行束缚态和散射计算,作为磁场的函数。跟踪束缚态能量到它们穿过阈值的点,可以非常精确地预测零能费什巴赫共振发生的磁场。我们已经用它来定位和表征两个非常窄的费什巴赫共振在3 He-NH。这样的共振可以用来调整弹性和非弹性碰撞的截面,而扫过它们的磁场将允许一种形式的量子控制,其中分离的原子和分子结合在一起形成复合物。对于第一个共振,其中只有弹性散射是可能的,散射长度示出了作为磁场的函数的极点,并且在弹性截面中存在非常大的峰值。然而,对于第二共振,非弹性散射也是可能的。在这种情况下,散射长度中的极点被显著抑制,并且截面示出相对小的峰值。在具有较强非弹性的系统中,预期峰值抑制甚至更大。结果表明,超冷分子非弹性碰撞的计算可能是更不敏感的细节的势能面比已经相信。
2006-10-27 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Suppression of two-body collisional loss in an ultracold gas via the Fano effect
Fano效应(U。Fano,Phys. Rev. \textbf{15},1866(1961)表明,当输出通道(OC)耦合到孤立的束缚态时,非弹性散射过程可以被抑制。本文研究了这种效应在抑制超冷原子两体碰撞损失中的应用。Fano效应最初是通过入射通道(IC)和OC之间的耦合的一阶微扰处理导出的。我们将Fano效应推广到具有任意强IC-OC耦合的系统。我们解析地证明了,在一个IC和一个OC的系统中,当原子间相互作用势是原子间距离的实函数时,通过IC或OC(或两者)与一个额外的孤立束缚态的耦合,s波非弹性散射振幅总是可以被抑制到\emph{zero}.我们进一步证明,当两个超冷原子之间的低能非弹性碰撞被这种效应抑制时,原子间弹性散射长度的实部仍有可能远大于原子间相互作用的范围;此外,当开放散射通道耦合到两个束缚态时,借助于Fano效应,可以实现对两个超冷原子的弹性和非弹性散射振幅的独立控制。我们的计划可能的实验实现进行了讨论。
2015-09-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold collisions in the Yb-Li mixture system
我们报告我们的实验结果之间的碰撞物理非S态原子(镱(Yb),有效的双电子系统,在亚稳态${}^3\mathrm{P}_2$状态)和S态原子(锂(Li),碱金属,在基态)。在低磁场下,通过测量双量子简并混合物中的非弹性种间碰撞损耗,我们揭示了非弹性损耗对两种物质的内部自旋态的强烈依赖性和拉伸态配置中的抑制损耗。增加磁场到800 G,我们进一步研究的磁场依赖的碰撞相互作用。在那里,观察到向更高的场平滑增加的非弹性损耗。结合知识的磁场和自旋状态的依赖性的碰撞损失的非S-状态和S-状态原子的这种原型混合物系统提供了一个重要的一步,实现可控杂质物理的Yb-Li超冷系统。
2019-11-15 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spin controlled atom-ion inelastic collisions
中性原子间超冷碰撞的控制是一个广泛而成功的研究领域。开发的工具允许使用磁场、光场和碰撞粒子的自旋状态操纵等方法来管理超冷化学反应。超冷原子-离子碰撞中化学反应的控制是一个年轻而又不断发展的研究领域。最近,碰撞能和离子电子态被用来控制原子-离子相互作用。在这里,我们展示了自旋控制的原子-离子非弹性过程。在我们的实验中,自旋交换和电荷交换反应在超冷Rb-Sr $^+$混合物中由原子自旋状态控制。我们准备了一团处于单一超精细自旋态的原子云。原子和离子之间的自旋交换碰撞随后改变了离子的自旋。电子转移只允许(RbSr)$^+$在单重态流形中碰撞。初始化不同自旋状态的原子会影响碰撞波函数与单重态分子流形的重叠,因此也会影响反应速率。我们的实验表明,通过制备不同自旋态的原子,可以改变与理论预测一致的电荷交换率。
2017-09-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Sympathetic cooling of fluorine atoms with ultracold atomic hydrogen
我们考虑了利用超冷氢原子将氟原子共振冷却到微开尔文温度的前景。我们进行量子力学计算的冷F和H原子之间的碰撞磁陷阱状态,并表明,弹性与非弹性截面的比例仍然很高,在很宽的温度范围和磁场。对于最初处于自旋拉伸状态的F原子($^2$ P $_{3/2}$,$f=m_f=+2$),交感冷却似乎可能从大约1 K甚至更高的起始温度成功。这是因为非弹性碰撞被分别为600 mK和3.2 K高的p波和d波势垒抑制。结合H + NH和H + OH碰撞的最新结果[M. L. González-Mart\'ınez和J. M. Hutson,arXiv:1305.6282(2013)],这确立了超冷H原子作为用于不能被激光冷却的原子和分子的非常有前途和通用的冷却剂。
2013-10-16 physics.atom-ph
Charge-exchange collisions between ultracold fermionic lithium atoms and calcium ions
在mK温度范围内观察到超冷费米子6Li原子与~(40)Ca ~+离子之间的电荷交换碰撞。电荷交换碰撞的反应产物通过质谱法鉴定,在质谱法期间,离子的运动被参数化地激发。测量了基态6Li原子与基态和亚稳态激发态40 Ca+离子的电荷交换碰撞截面。研究原子-离子混合物中的非弹性碰撞特性是以超冷原子和离子为基础的超冷化学的重要一步。
2015-03-31 physics.atom-ph
Tuning ultracold collisions of excited rotational dipolar molecules
以异核双碱金属KRb分子为例,研究了自由空间中旋转激发偶极分子的超冷碰撞。我们表明,我们可以急剧调谐的弹性,非弹性和反应速率系数的有损分子碰撞时,第二个旋转激发碰撞通道的初始碰撞通道的阈值,与应用的电场的帮助下,发现由Avdeenkov等人。非有损分子[物理学评论A 73,022707(2006)]。我们可以增加或减少损失过程,无论第二个通道是高于或低于初始通道。这在玻色子和费米子分子中都可以看到。另外,在长程多极-多极相互作用的表达式中,我们将电四极矩和电八极矩加入到偶极矩中。我们发现,对于由入射通道介导的过程,如弹性碰撞和损耗碰撞,包含四极矩和八极矩在超低能量下并不重要。它们对于像非弹性碰撞这样由状态到状态的转变介导的过程是重要的。
2014-11-27 physics.atom-ph
Experimental investigation of ultracold atom-molecule collisions
在光学囚禁的原子和分子气体中观察到电子基态的Cs原子和Cs 2二聚体之间的超冷碰撞。Cs2分子通过0 g-(P3/2)激发电子态的外阱通过顺时针光缔合形成三重态基态。非弹性原子-分子碰撞将内部激发转换成动能,导致Cs2分子从偶极阱中损失。计算了F=3或F=4超精细基态的Cs原子与α ^3 σ_u^+三重态基态的高振动激发态(v '= 32-47)或低振动态(v'= 4-6)的Cs 2分子碰撞的速率系数。发现速率系数β ~10^{-10} cm ^3/s在很大程度上与振动和转动激发无关,表明了幺正有限截面。
2005-11-10 physics.atom-ph physics.chem-ph
Giant cross section for molecular ion formation in ultracold Rydberg gases
研究了超冷里德伯气体中一个里德伯原子和一个基态原子的缔合电离。测得的散射截面比产生的分子的几何尺寸大三个数量级。这种反应动力学的巨大增强是由于里德伯电子介导的有效的定向质量输运.我们还发现总的非弹性散射截面由里德伯电子波函数的几何尺寸给出.
2015-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Ultracold collisions of metastable helium atoms
我们报告散射长度的单重态西格玛g +,三重态西格玛u +和五重态西格玛g +绝热分子势有关的碰撞的两个亚稳态(n=2三重态S)氦原子作为这些潜力的不确定性的函数。这些散射长度被用来计算实验上可观察到的散射长度,弹性截面和非弹性率的碰撞原子的状态的任何组合,在维格纳阈值近似是有效的温度。
2001-06-27 physics.atom-ph
Ultracold three-body collisions near narrow Feshbach resonances
研究了当原子间相互作用调谐到窄费什巴赫共振附近时玻色子和费米子的超冷三体碰撞。我们发现,共振的宽度有一个重大的影响,在强相互作用制度的超冷气体的碰撞性质。我们得到的数值和分析结果,使我们能够确定有关的共振宽度的普遍功能。对于窄共振,我们发现玻色子系统中所有的非弹性过程都被抑制,导致深度束缚态和费米子系统的增强。
2010-12-05 physics.atom-ph quant-ph
Spectroscopic determination of magnetic-field-dependent interactions in an ultracold Yb(3P2)-Li mixture
本文介绍了在深光晶格中加载亚稳态${}^3\mathrm{P}_2$的镱(Yb)和自旋极化的锂(Li)在其基态中的非弹性和弹性种间相互作用的实验结果。Yb的$m_J = 0$磁子能级利用${}^3\mathrm{P}_2$方法,研究了20 G ~ 800 G的偏置磁场,发现在高磁场下,非弹性碰撞率显著增强.此外,通过对浸没在Li Fermi气体中的Yb Mott绝缘体的直接光谱分析,得到了Yb Mott绝缘体的背景散射长度的上界(${}^3\mathrm{P}_2, m_J=0$)-Li(${}^2\mathrm{S}_{1/2}, F=1/2, m_F=+1/2$)体系的计算结果表明,没有发现有用的费什巴赫共振态.这些观察结果与理论计算定性一致。
2017-09-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold collisions of the lithium monoxide radical
在$^{2}Π_{3/2}$基态的LiO分子的超冷碰撞被认为是在外部磁场或电场的影响下。非弹性碰撞被证明是抑制在适度的实验室强度的磁场和电场的存在。使热分布再热化的弹性碰撞的速率,以及相应的低速率的加热状态改变碰撞,表明LiO气体的量子简并性或甚至分子玻色-爱因斯坦凝聚是可以实现的,只要可以实现毫开尔文范围内的初始温度。
2020-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Quasi-Universal Dipolar Scattering in Cold and Ultracold Gases
本文研究了低温气体中排列偶极分子的散射截面。在与当代实验相关的大范围的碰撞能量内,截面与碰撞速度成反比地下降,并且几乎精确地由简单的半经典公式给出。在更低的能量下,截面变得与能量无关,并且在玻恩近似内再现,以在由于s波散射长度引起的校正内再现。虽然这些行为对所有极性分子都是普遍的,但预计在中等能量范围内会发生有趣的普遍性偏差。
2009-01-09 physics.atom-ph
Collisional dynamics of ultracold OH molecules in an electrostatic field
本文研究了在静电场作用下极性OH分子的超冷碰撞。场对弹性和状态变化的非弹性碰撞速率常数都有很强的影响,从而得到清晰的实验特征,有助于解开冷分子碰撞的理论。基于碰撞率,我们讨论了静电捕获OH蒸发冷却的前景。我们还发现,在超低温下的散射性质被证明是显着的独立的短程相互作用的细节,由于避免在长程绝热势曲线的交叉。的散射速率常数的行为定性地理解在一组新的长程状态的[OH] $_2$二聚体。
2002-03-28 physics.atom-ph
Observation of Collisions between Two Ultracold Ground-State CaF Molecules
我们测量超冷CaF分子之间的非弹性碰撞通过结合两个光镊,每个光镊包含一个单一的分子。我们观察到$^2Σ$ CaF分子之间的碰撞在绝对基态$|X,v=0, N=0,F=0\rangle$,并在激发超精细和旋转状态。在绝对基态,我们发现一个两体的损失率$7(4) \times 10^{-11} \text{cm}^{3}/\text{s}$,这是低于,但接近预测的普遍损失率。
2020-01-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Engineering excited-state interactions at ultracold temperatures
利用最近发展的一种精确控制碰撞能量的方法,我们观察到原子与离子(Ca + Yb $^+$)之间的非弹性碰撞在低碰撞能量下的显著抑制。当激发态的自发发射寿命与碰撞复合物寿命相当或比碰撞复合物寿命短时,会出现这种预期为普遍现象的抑制。我们开发了一种技术来消除这种抑制和工程师的激发态相互作用。通过用强催化剂激光器对系统进行修整,可以在指定的核间分离处激发相当一部分碰撞络合物。这种技术允许激发态碰撞进行研究,即使在超冷温度下,并提供了一个通用的方法,工程超冷激发态相互作用。
2019-01-08 physics.atom-ph
Quantum-State-Controlled Collisions of Ultracold Polyatomic Molecules
该研究测量并理论计算了不同量子态超冷CaOH分子的非弹性碰撞速率,揭示排斥性长程势的屏蔽作用,为多原子分子蒸发冷却至量子简并奠定基础。
2025-05-14 physics.atom-ph
Selective quantum Zeno effect of ultracold atom-molecule scattering in dynamic magnetic fields
我们证明了利用多个频率的动态磁场可以有选择地产生原子与分子之间的超冷散射的终态。动态磁场控制的机制是基于所选散射通道的广义量子芝诺效应。特别是,我们使用的原子-分子自旋翻转散射表明,在非弹性散射中的分子的选定的最终自旋投影的过渡可以被抑制的Floquet工程的初始和最终状态之间的耦合的动态调制。
2021-12-14 physics.atom-ph quant-ph
Multichannel Scattering and Loss Processes of Ultracold Atoms in Anisotropic Harmonic Waveguides
本文发展了横向各向异性谐振波导中玻色原子多道散射的通用网格方法。这种方法被用来分析弹性以及非弹性多通道受限散射。对于弹性散射,研究了原子间相互作用势的范围和形式以及波导各向异性对约束诱导共振的影响。我们还定量地研究了受限原子-原子碰撞中的反应速率常数。结果表明,在多通道区,对约束陷阱的轻微各向异性显著提高了反应速率常数。
2016-04-27 physics.atom-ph
Quasi-1D ultracold rigid-rotor collisions : reactive and non-reactive cases
我们研究极性碱金属二聚体散射在准一维几何反应和非反应物种。弹性和反应率计算作为一个功能的静态电场的振幅在一个纯粹的远程模型与适当的边界条件在较短的范围。我们描述的双原子分子作为刚性转子和结果相比,固定的偶极子近似。我们特别表明,对于具有足够强的诱导偶极矩垂直于陷阱轴取向的分子,长程排斥相互作用导致短程过程的抑制。这种屏蔽效应对于反应性和非反应性分子都发生,防止两体反应以及由于“粘性过程”[Phys.Rev.A85,062712(2012)]而发生的损失。目前的研究结果表明,在目前的超冷分子实验中使用一维约束抑制损失率的可能性。
2019-09-18 physics.atom-ph
Mixture of ultracold lithium and cesium atoms in an optical dipole trap
我们提出了第一个同时捕获两个不同的超冷原子物种在一个保守的陷阱。锂和铯原子被储存在由CO $_2$激光聚焦形成的光学偶极阱中。加载两种原子的技术进行了讨论,并提出了两个物种之间的弹性和非弹性碰撞的意见。建立了一个缓慢蒸发条件下两种质量相差很大的物质的共振冷却模型。从所观察到的铯诱导蒸发的锂原子,我们估计冷弹性锂铯碰撞的截面。
2001-10-31 physics.atom-ph
Ultracold collisions of Cs in excited hyperfine and Zeeman states
我们研究了激发态塞曼和超精细态的Cs+Cs散射。我们计算的s波散射长度的实部和虚部,虚部直接提供2体非弹性损耗的速率系数,而实部允许我们确定的磁场的区域,三体复合将是缓慢的。我们确定的领域中的Cs在其$(f,m_f)=(3,+2)$和$(3,+1)$状态可能是稳定的,足以让玻色-爱因斯坦凝聚,和额外的地区,这些和$(3,0)$和$(3,-3)$状态的高密度云应该是长寿的。
2019-05-27 physics.atom-ph
Coherent Control of Ultracold Collisions with Chirped Light: Direction Matters
我们展示了在纳秒时间尺度上利用频率啁啾光相干控制超冷Rb原子碰撞的能力。对于某些中心频率的啁啾,由负啁啾光引起的非弹性陷阱损耗碰撞的速率相比,正啁啾的情况下显着抑制。我们将此归因于系统中的基本不对称性:激发波包总是在吸引分子势上向内移动。对于正啁啾,共振条件随时间向外移动,而对于负啁啾,它向内移动,与激发的波包方向相同;这允许波包和光之间的多次相互作用,使波包能够相干地返回到基态。经典和量子计算支持这种解释。
2006-12-07 physics.atom-ph
Theory of inelastic confinement-induced resonances due to the coupling of center-of-mass and relative motion
研究了单势阱中两个超冷原子系统由于质心和相对运动耦合引起的非谐共振。正如实验所证实的那样,这些非弹性约束诱导的共振是令人感兴趣的,因为它们可以导致超冷原子气体中相干分子的形成、损失和加热。引入微扰模型来描述共振位置和耦合强度。的有效性的模型和不同的限制几何形状的共振的行为进行了分析比较精确的数值从头计算。虽然这样的共振到目前为止只检测到大正值的$s$波散射长度,它被发现,他们也存在负$s$波散射长度,即。e.有吸引力的互动。通过外部限制几何形状的变化来相干调谐共振的可能性可能为相干分子缔合铺平道路,其中磁性费什巴赫共振是不可接近的。
2015-09-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Inelastic Collision Rates of Trapped Metastable Hydrogen
我们报告的第一个详细的衰变研究被困亚稳态(2S)氢。通过对超冷H样品的双光子激发,我们已经产生了密度大于4 × 10^10 cm^-3、温度低于100 \muK的至少5 × 10^7个磁俘获的2S原子云。我们推导出实验值的总2S-2S两体损失率常数在这个温度制度。我们的结果是在最近的理论计算的范围内。我们还发现实验上限的速率常数损失由于非弹性1 S-2S碰撞。
2002-10-05 physics.atom-ph
Three-body universality in ultracold $p$-wave resonant mixtures
我们研究了超冷混合物中的三体碰撞与共振种间$p$ -波相互作用。我们的三体有效相互作用强度和衰变率的结果是至关重要的理解这些稀释量子流体的稳定性和寿命。共振时,我们发现,出现了一类普遍的散射路径,无论的短程相互作用的细节。这就产生了相当普遍的一个显着的制度,其中三体有效的相互作用占主导地位的非弹性衰减和两体有效的相互作用。此外,我们发现了一系列的质量比依赖的三聚体共振进一步共振。
2021-05-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Ultracold atom-molecule collisions with fermionic atoms
研究了费米子原子的s波和p波分子与第三原子碰撞时的弹性和非弹性性质。在不同的自旋状态的费米子的s-波二聚体的计算碰撞特性的分析,使我们能够比较和突出的物理机制,确定的s-波和p-波分子的稳定性。与s-波分子相反,p-波分子的碰撞性质被发现在很大程度上对p-波散射长度的变化不敏感,并且这些碰撞通常会导致短的分子寿命。我们还讨论了这一结果的理论和实验涉及简并费米气体的重要性。
2008-02-20 physics.atom-ph
Probing Ultracold Collisional Dynamics with Frequency-Chirped Pulses
我们报道了近共振频率啁啾光引起的超冷碰撞动力学。一系列相同的啁啾脉冲,由一个可变的延迟分开,施加到一个超冷样品的85 Rb,和非弹性陷阱损失碰撞率进行测量。对于原子共振以下的啁啾光的小失谐,我们观察到,由一个给定的脉冲引起的碰撞率可以增加的存在下,一个较早的脉冲。我们把这归因于一个有吸引力的分子势的原子对的长程激发增强了短程碰撞通量。对于较大的失谐量和较短的延迟,我们发现前导脉冲可以抑制后续脉冲引起的碰撞率。这是由于较早的脉冲耗尽了短程原子对。将我们的数据与碰撞的经典蒙特卡罗模拟进行比较,得出了合理的一致性。
2006-11-01 physics.atom-ph
Ultracold atoms in quasi-1D traps: a step beyond the Lieb-Liniger model
超冷原子被放置在一个紧密的雪茄形阱中,通常用Lieb-Liniger模型来描述。我们研究了这个模型的扩展时出现的原子之间的范德华相互作用被考虑在内。我们发现,有限范围内的相互作用引起的修正可以成为特别重要的窄费什巴赫共振附近,并建议其实验检测的现实计划。约束和相互作用的相互作用可以导致有效的透明度,其中一维相互作用在很宽的参数范围内很弱。
2017-03-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Ultracold collisions of oxygen molecules
在零磁场和低于$\sim 1$ K的平动能下,从理论上研究了两个基态氧分子的碰撞截面和碰撞速率常数。我们提出了弹性和自旋变化的非弹性碰撞率的计算不同同位素组合的氧原子作为前奏,以了解他们的碰撞稳定性在超冷磁阱。在刚性转子模型的框架下进行了数值分析,该模型充分考虑了该系统中的单重态、三重态和五重态势能面。这些结果提供了对蒸发冷却的有效性和分子玻色-爱因斯坦凝聚体的性质的见解,以及对磁阱中碰撞寿命的估计。具体来说,$^{17}O_{2}$看起来是超冷研究的一个很好的候选者,而$^{16}O_{2}$不太可能在蒸发冷却中存活。由于$^{17}O_{2}$代表了一类在其基态中具有顺磁性的分子,因此我们得出结论,许多分子可以在超低温下成功地被磁性捕获。
2001-05-23 physics.atom-ph
Pseudopotential model of ultracold atomic collisions in quasi-one- and two-dimensional traps
本文描述了一个光晶格中基态原子s波碰撞的模型,特别考虑了准一维和二维轴对称谐振子的限制。用s波费米赝势模拟原子间的相互作用,可以方便地得到原子间的相对运动能量本征值。结果表明,除束缚态外,陷阱本征值与具有重整化散射振幅的一维和二维散射一致。对于绝对散射长度大相比,最紧密的陷阱宽度,我们的模型预测了一种新的束缚态的低能量和近各向同性波函数的顺序上最紧密的陷阱宽度。
2003-03-31 physics.atom-ph quant-ph