Effect of nuclear spin symmetry in cold and ultracold reactions: D + para/ortho-H$_2$
我们报告的反应和振动淬灭的碰撞D与para-H $_2$（$v,j=0$）和ortho-H $_2$（$v,j=1$）在冷和超冷温度下的结果。我们研究了势垒主导过程（$0\le v\le 4$）和一个无势垒过程（$v=5$）的核自旋对称性效应。在0.01- 10 K范围内，我们发现了共振结构，它依赖于H $_2$的核自旋，产生于特定分波的贡献.我们讨论了在这个基准系统的超冷化学的结果的影响。
2015-05-12 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Inelastic collisions of ultra-cold heteronuclear molecules in an optical trap
超冷的RbCs分子处于$^3Σ^+$基态电子的高振动能级，被限制在光阱中。这些分子与Rb和Cs原子的非弹性碰撞率被确定为单独的振动能级，跨越一个数量级的结合能。碰撞过程的一个简单的模型，以准确地再现所观察到的散射率。
2008-01-31 physics.atom-ph physics.chem-ph
Observation of Cold Collisions between Trapped Ions and Trapped Atoms
我们展示了一个双阱系统，非常适合于研究被困离子和被困原子之间的冷碰撞。使用Yb $^+$离子被限制在一个保罗陷阱和Yb原子的磁光阱，我们研究了几种同位素的碰撞能量下降到400 neV（5 mK）的电荷交换碰撞。在原子极化率为143 a. u时，测量的$6 \times 10^{-10}$ cm $^{3}$ s $^{-1}$的速率系数在碰撞能量的四个数量级上是常数，与半经典Langevin模型的结果符合得很好.
2009-02-04 physics.atom-ph
Structure, spectroscopy and cold collisions of the (SrNa)$^+$ ionic system
本文研究了（SrNa）$^+$离子的1，3 $Σ^+$、1，3 $Π$和1，3 $Δ$对称性的近38个态的扩展绝热势能曲线，虽然只研究了基态和前两个激发态的散射过程.全相互作用组态（CI）的计算进行了使用赝势方法的分子。在这种情况下，它被认为是两个活跃的电子与离子的核心和所有的单，双激发相互作用包括在CI计算。还考虑了包括核-核电子相互作用的校正。利用精确的势能数据，得到了宽能量范围内的基态散射波函数和截面。我们发现，为了得到收敛的结果的总散射截面的顺序1 K的能量，一个需要考虑至少87个分波。在低能量极限（< 1 mK）下，弹性散射截面表现为Wigner定律阈值行为，而在高能量极限下，弹性散射截面表现为$E^{-1/3}$。定性地讨论了利用光缔合光谱形成冷分子离子的可能性。
2018-05-26 physics.atom-ph
Rydberg atom-ion collisions in cold environments
从理论上研究了里德伯原子-离子系统的低能碰撞。我们提出的参数空间与合适的方法的动力学的里德伯原子-离子碰撞，即量子，朗之万和经典的交换制度，表明可达到的最低温度的经典治疗是适当的。用准经典轨线方法研究了Li $^*$-Li $^+$和Li $^*$-Cs $^+$在碰撞能量低至$1\,$ K时的电荷交换截面。对于冷碰撞，我们发现电荷交换截面偏离$n^4$几何标度。此外，对于低能碰撞，我们发现两个不同的模型用于描述电子芯势的离子芯排斥以及变化的影响。
2021-04-21 physics.atom-ph
Collision cross sections for the thermalization of cold gases
控制气体混合物热化的碰撞截面是输运截面$σ_η^{(1)}$，而不是弹性截面$σ_{\rm el}$。这两个是相同的纯s波散射，但不是当更高的分波的贡献。我们研究它们之间的差异，原型原子混合物，并表明，区别是重要的，在能量超过100 $μ$ K的LiYb和3 $μ$ K的RbYb和RbCs。对于简单的系统，$σ_η^{(1)}$和$σ_{\rm el}$都遵循普遍的能量依赖性，当以约化长度和能量单位表示时，该能量依赖性仅取决于s波散射长度。
2014-03-05 physics.atom-ph
Cold, anisotropically-interacting van der Waals molecule: TiHe
我们已经使用激光烧蚀和氦缓冲气体冷却在低温下产生钛氦范德华分子。通过激光诱导荧光光谱检测分子。通过研究平衡热力学性质，确定了基态和第一旋转激发态的基态Ti-He结合能，发现与基于新计算的从头算Ti-He相互作用势的理论计算结果吻合较好，为研究低温下范德华团簇的形成、动力学和非普适化学提供了新的可能性.
2017-02-14 physics.atom-ph physics.chem-ph
Ion-neutral chemistry at ultralow energies: Dynamics of reactive collisions between laser-cooled Ca^+ ions and Rb atoms in an ion-atom hybrid trap
在离子-原子混合阱中研究了激光冷却Ca^+离子与Rb原子的冷化学反应。在碰撞能< E_{coll} >/kB = 20 mK-20 K范围内测定了反应的反应速率常数。在使用单个局域化Ca^+离子的实验中，能量最低。使用共振激发质谱法研究产物分支比。利用CaRb^+势能曲线的高级量子化学计算和辐射通道的量子散射计算，分析了该体系中反应过程的动力学（非辐射和辐射电荷转移以及导致CaRb^+分子离子形成的辐射缔合）。对于目前的低能散射实验，它表明，反应速率常数的能量依赖性是由长程相互作用与经典的朗之万模型，但它们的大小是由短程非绝热和辐射耦合，只有弱依赖于渐近能量。碰撞的量子特性的预测表现在发生狭窄的形状共振在定义明确的碰撞能量。目前的结果突出了冷离子中性反应碰撞中的普遍和系统特定的现象。
2013-02-19 physics.atom-ph physics.chem-ph
Multichannel cold collisions between metastable Sr atoms
本文采用多道散射方法计算了在外加磁场作用下，两个低场取向的亚稳^{88}Sr [（5s 5 p）^3P_2]原子之间的弹性和非弹性冷碰撞.散射物理学由强各向异性长程相互作用支配，这导致相对运动的分波之间的显著耦合。结果表明，非绝热转变会引发高速率的非弹性损失。在相对较高的能量下，T > 100 mkK，总的非弹性碰撞速率与弹性速率相当。然而，在较低的碰撞能量下，弹性速率减小，并且在T ~ 1 mkK时，弹性速率变得显著小于非弹性速率。我们的研究表明，在低场寻找态中，^{88}Sr [（5s 5 p）^3P_2]原子和^{40}Ca [（4s 4p）^3P_2]原子的磁俘获和蒸发冷却将很难在实验上实现。
2003-02-26 physics.atom-ph
A cryofuge for cold-collision experiments with slow polar molecules
超冷分子代表了物理和化学领域的一个迷人的研究前沿，但事实证明，在低速下制备致密样品具有挑战性。在这里，我们提出了一个解决方案，这一目标的非传统的方法称为冷冻离心机。它利用离心力使低温冷却的分子在实验室框架中达到低于$1\,$ K $\times k_B$的动能，相应的通量在低于$20\,$ m/s的速度下超过$10^{10}$ /s。通过获得高于$10^9$ /cm $^3$的密度和大于$25\,$ ms的相互作用时间，在氟代甲烷以及氘代氨样品中，我们观察到分子之间的冷偶极碰撞，并确定它们的碰撞截面。
2017-10-16 physics.atom-ph physics.chem-ph
Production of cold molecules via magnetically tunable Feshbach resonances
磁调谐费什巴赫共振被用来关联冷的双原子分子在一系列的实验中，涉及原子玻色以及两个自旋分量费米气体。这篇综述阐述了高度激发的Feshbach分子产生的特殊性质和从未结合的原子对中关联它们的技术的理论概念。耦合通道理论提供了冷气体中费什巴赫共振微观物理的严格公式。在实用双通道方法的基础上，介绍了修饰态与裸态的概念、Feshbach分子的普适性质以及入口通道和闭合通道主导共振的分类。它们的意义说明了几个实验观察，如结合能和寿命相对于碰撞弛豫。分子缔合和解离的背景下讨论的技术，涉及线性磁场扫描冷玻色和费米气体以及脉冲序列导致拉姆齐型干涉条纹。详细评述了Landau-Zener方法、两层平均场方法和超越平均场方法的描述，包括相关的有效性范围。
2006-11-14 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Dynamics of a ground-state cooled ion colliding with ultra-cold atoms
超冷原子-离子混合物由于在量子化学、量子计算和多体物理中的潜在应用而引起人们越来越多的关注。在这里，我们研究了单个基态冷却离子在与超冷原子进行少量到多次朗之万（螺旋）碰撞期间的动力学。我们测量了离子的能量分布，并观察到一个明确的偏离麦克斯韦-玻尔兹曼的Tsallis特征在于高能量的幂律尾部。与以前的实验不同，原子-离子相互作用的能量标度不是由原子云温度或离子阱剩余微动能量决定的。相反，它是由原子在碰撞过程中施加在离子上的力决定的，然后通过陷阱动力学放大。这种效应是离子保罗陷阱固有的，并设置在这些系统中的原子-离子稳态相互作用能的下限。尽管我们的系统最终被赶出了超冷区，但我们能够通过将相互作用限制在第一次碰撞来研究量子效应。
2016-07-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Radiative charge transfer in cold and ultracold Sulfur atoms colliding with Protons
研究了硫原子与质子碰撞过程中冷态和超冷态的辐射衰变过程。使用MOLPRO量子化学代码套件获得SH $^{+}$分子阳离子的低位态之间的作为核间距的函数的精确势能和跃迁偶极矩。一个多参考组态相互作用（MRCI）近似与戴维森校正一起被用来确定势能曲线和跃迁偶极矩，感兴趣的状态之间，其中的分子轨道（MO）从状态平均多组态自洽场（MCSCF）计算获得。碰撞问题的解决近似使用光学势的方法来获得辐射损失，和一个完全的双通道量子方法的辐射电荷转移。首次测定了从10 $μ$ K到10，000 K温度范围内的横截面和速率系数。结果得到所有同位素的硫，碰撞与H $^{+}$和D $^{+}$离子和比较是由一些其他的碰撞系统。
2015-02-25 astro-ph.SR physics.atom-ph quant-ph
Multichannel Quantum Defect Theory for cold molecular collisions
多通道量子亏损理论（MQDT）被证明是能够产生定量准确的结果为低能原子-分子散射计算。通过适当选择参考电势和短程匹配距离，可以定义封装短程碰撞动力学并且仅弱依赖于能量和磁场的矩阵。一旦产生了这个，就可以在额外的能量和场上进行计算，计算成本与通道数N成正比，而不是N^3。MQDT因此提供了一个有前途的方法进行低能量的分子散射计算的系统中的能量和场的依赖性的充分探索是目前不切实际的。
2011-08-29 physics.atom-ph
Rotational state-changing cold collisions of hydroxyl ions with helium
冷分子对于许多应用都很重要，从基本的精密测量、量子信息处理、量子控制化学到了解冷的星际介质。已知分子离子在与冷原子或离子的共振碰撞中被有效地冷却。然而，由于低温下量子态-态碰撞率的确定无论是在实验上还是在理论上都是极具挑战性的，因此对基本冷却步骤的了解很少。本文提出了一种利用非共振光剥离技术操纵分子量子态的方法。在此基础上，我们给出了氢氧负离子与氦原子旋转非弹性碰撞在全量子态控制下的绝对量子散射速率系数。实验和量子散射理论表明，在没有可调参数的情况下，具有很好的一致性。对于两种不同的同位素，得到非常相似的速率系数，这与出现在不同能量的几个量子散射共振有关。所提出的方法也适用于多原子系统，并将有助于阐明非辐射过程中的多环芳烃和蛋白质发色团。
2015-04-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Universal stereodynamics of cold atom-molecule collisions in electric fields
我们使用精确的量子动力学计算来证明$^2Π$分子与$^1$ S态原子在外加电场中冷碰撞的普遍立体选择性。我们发现，冷碰撞的OH分子在其低场寻求$f$状态，其偶极矩的方向与场的方向相反，更容易导致非弹性散射比那些分子沿场的方向，导致几乎完美的空间不对称的非弹性碰撞截面。这种效应的普遍性质是由于高场寻求$e$态的简并$\pm M$斯塔克子能级之间的非弹性散射的阈值抑制，其中$M$是场轴上分子的总角动量的投影。以上的$Λ$ -双峰阈值，非弹性原子-分子碰撞的立体动力学可以通过电场诱导的共振，这使得有效的控制Ne + OH散射的碰撞能量范围内实现在当前的合并束实验调谐。
2021-06-26 physics.atom-ph physics.chem-ph
Stereodynamics of rotationally inelastic scattering in cold He+HD collisions
冷碰撞的立体动力学已成为分子碰撞量子化研究和控制碰撞结果的一个肥沃的土壤。立体动力学控制的基准过程是He+HD碰撞中的旋转过渡。Perreault等人最近通过研究在$v=1$振动流形中从$j=2$到$j'=0$态的淬灭，在实验上探索了这一过程。在这里，通过明确的量子散射计算的一个高度准确的从头相互作用潜力，他+H $_2$，我们揭示了如何组合的两个形状共振所产生的$l=1$和$l=2$分波控制立体动力学的结果，而不是一个单一的$l=2$分波归因于实验。此外，碰撞能量低于0.5厘米$^{-1}$，它表明，立体动力学的整体截面的偏好遵循一个简单的普遍趋势。
2020-07-27 physics.atom-ph physics.chem-ph
Inelastic collision dynamics of a single cold ion immersed in a Bose-Einstein condensate
研究了玻色-爱因斯坦凝聚体中单个冷离子的非弹性碰撞动力学。我们观察到快速的离子-原子-原子三体复合，导致形成弱结合的分子离子，然后通过二次两体分子-原子碰撞淬灭振转态向更深的结合能。与以前利用混合离子阱的研究相比，我们在一个有效的无场环境中工作，并通过里德伯激发和电离直接从原子系综产生一个自由的低能离子杂质。这使我们能够实施能量分辨场解离技术来追踪复合产物的弛豫动力学。我们的观察结果与基于Langevin捕获动力学的数值模拟结果吻合良好，并为研究超冷量子气体中离子杂质的稳定性和反应动力学提供了补充手段。
2020-11-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
