Lithium-cesium slow beam from a two-dimensional magneto-optical trap
我们利用二维磁光阱产生了锂铯慢束流。将两种粒子原子束加载到真空中的三维磁光阱中。在370~ $^{\circ}$ C的锂炉温度下,我们获得了1.3 $\times$ 10 $^{7}$锂原子/s的装载速率,在20~ $^{\circ}$ C的铯炉温度下,我们获得了2.2 $\times$ 10 $^{7}$铯原子/s的装载速率.陷阱中锂和铯原子的最大数目分别为1.0 $\times$ 10 $^{9}$和1.4 $\times$ 10 $^{8}$。我们的结果表明,简单紧凑的二维磁光阱是适合于产生两个物种的原子束,有一个大的质量比和非常不同的挥发。
2021-02-23 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
AtomECS: Simulate laser cooling and magneto-optical traps
AtomECS是一个软件包,可以有效地模拟中性原子在激光辐射作用下的运动,例如在磁光阱和塞曼慢波器中。该方案是使用灵活的组件系统模式,它提供了良好的性能,灵活性和可扩展性的并行计算资源。模拟包已通过与分析结果的比较进行了验证,并进行了广泛的单元测试。
2021-05-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Phase diagram of spatiotemporal instabilities in a large magneto-optical trap
在磁光阱中制备的大团冷原子云,当俘获激光的频率接近原子共振频率时,会出现时空不稳定性。这个系统与捕获等离子体有相似之处,其中库仑相互作用的作用是通过散射光子的交换来发挥的,以及天体物理学物体,如大小取决于辐射力的恒星。我们提出在本文中的相空间的这种不稳定性的研究,并揭示不同的动力学制度。三维模拟的高度非线性原子动力学允许详细的分析实验观察。
2021-04-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A two-species five-beam magneto-optical trap for highly magnetic Er and Dy atoms
我们报告的第一个实现的两个物种的铒和镝的磁光阱(MOT)。MOT在各自物种的互组合线上操作。由于这种冷却过渡的窄线字符和重力的作用,我们证明了一种新的陷阱的几何形状,只采用五个光束在正交配置。我们观察到,该混合物被冷却和捕获非常有效,与高达\num{5e8} Er原子和\num{e9} Dy原子在约$10\,μK$的温度。我们的结果提供了一个理想的起始条件,为创建一个偶极量子混合的高磁性原子。
2017-11-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Phase-space properties of magneto-optical traps utilising micro-fabricated gratings
我们已经使用衍射光栅来简化使用微加工光学器件的磁光阱的制造,并且显著地增加原子收集效率。原子数的增加主要是由于大面积(4cm^2)浅蚀刻(200nm)二元光栅芯片提供的增加的光束捕获体积。在这里,我们提供了一个详细的理论和实验研究的片上磁光阱温度和密度在四个不同的芯片几何形状使用87 Rb,同时研究由于MOT辐射压力不平衡的影响。在两个芯片上使用最佳的初始MOT,我们在光学糖蜜之后获得了大原子数(2 × 10^7)和亚多普勒温度(50 μ K)。
2015-03-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
A two-dimensional magneto-optical trap of dysprosium atoms as a compact source for efficient loading of a narrow-line three-dimensional magneto-optical trap
本文提出用工作于421 nm宽线的2D MOT替代塞曼减速器,为626 nm窄线3D MOT提供高通量慢镝原子束,装载速率超过10^8原子/秒。
2023-08-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Narrow-line magneto-optical trap for erbium
我们报告了一个强大的和有效的磁光陷阱的铒原子的实验实现,基于一个狭窄的冷却过渡在583 nm。我们在大约$T=15 μK$的温度下观察到多达$N=2 \times 10^{8}$原子。这种简单的方案提供了更好的启动条件,直接加载偶极陷阱相比,基于强冷却过渡单独的方法,或在一个强的和窄的kHz过渡的组合。我们的研究结果Er点的激光冷却样品的其他镧系元素原子(Ho,Dy和Tm)的量子简并样品的生产的一般,简单和有效的方法。
2012-05-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Three-dimensional simulations of spatiotemporal instabilities in a magneto-optical trap
磁光阱(MOT)中的大团原子云在激光频率接近原子共振时会表现出时空不稳定性。这种不稳定性与恒星和受限等离子体具有相似之处,相应的非线性可能会引起自发振荡。在本文中,我们描述的动力学模型,最近已在三维(3D)模拟时空不稳定性的MOT,产生定性协议与实验观察到的不稳定阈值和制度。包括其实施的细节,其物理效应对不稳定性的影响进行了调查,以提高工作中的复杂机制的理解。
2022-01-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Nonequilibrium steady state in a large magneto-optical trap
考虑磁光阱(MOT)中冷原子之间的光介导长程相互作用,我们给出了足够大原子数(> 10 ^8)时存在非平衡稳态的数值证据。当MOT接近阈值时,这种状态表现为速度的各向异性分布的出现,超过阈值会发生自振荡不稳定性。我们的三维(3D)时空模型与非局部空间依赖性源于原子间的相互作用最近已成功地进行了比较,以预测不同的不稳定性阈值和制度的实验与铷原子。NESS的行为作为主要MOT参数的函数进行了研究,包括其时空特性。
2022-12-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Two-color magneto-optical trapping of ytterbium atoms
该研究利用镱原子的宽单重态和窄互组合跃迁构建双色磁光阱,实现快速装载与高效冷却,并系统研究了互组合跃迁的屏蔽效应,成果可推广至其他碱土类原子。
2025-10-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Two-stage magneto-optical trapping and narrow-line cooling of $^6$Li atoms to high phase-space density
我们报告了一个实验研究的峰值和相空间密度的两级磁光陷阱(MOT)的6-锂原子,利用较窄的$2S_{1/2}\rightarrow 3P_{3/2}$紫外(UV)跃迁在323 nm以下的捕获和冷却更常见的D2跃迁在671 nm。UV MOT从红色MOT加载,并被压缩以得到高达$3\times 10^{-4}$的高相空间密度。在UV跃迁上实现了低至33 $μ$ K的温度。我们研究的密度限制因素,特别是找到一个值的光辅助碰撞损耗系数的$1.3 \pm0.4\times10^{-10}\,\textrm{cm}^3/\textrm{s}$低再泵浦强度。
2014-09-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Interspecies collision-induced losses in a dual species 7Li-85Rb magneto-optical trap
本文报道了碰撞引起的损失率系数β_{Li,Rb}和β_{Rb,Li}的测量结果,并讨论了抑制这种碰撞引起的损失的方法。我们首先描述了我们的双物种磁光阱(MOT),它允许我们同时捕获从塞曼慢化器加载的> 5 × 10^8 7 Li原子和从分配器加载的> 2 × 10^8 85 Rb原子。我们观察到强烈的种间碰撞引起的损失的MOTs,这大大降低了最大原子数可实现的MOTs。我们测量了陷阱损失率系数β_{Li,Rb}和β_{Rb,Li},并研究了它们与MOT参数的关系,确定了所观察到的损失的原因。我们的研究结果提供了有价值的见解7 Li和85 Rb之间的超冷碰撞,指导我们的努力,以抑制碰撞引起的损失,也为超冷7 Li 85 Rb分子的生产铺平了道路。
2014-05-05 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Compact Two-Dimensional Magneto-Optical Trap for Ultracold Atom Setups
我们报告的设计,实施和性能的紧凑型二维磁光阱(2D MOT)的铯。在一个小体积的真空室中,该装置使用铯分配器,非常接近2D MOT的捕获区域,并在$10^{-9}$范围内的低蒸气压下工作。我们实现了$4 \times 10^8$ atoms/s的冷原子通量,其与更复杂的原子源的性能相当。该装置构造简单,并且可以适用于广泛的原子种类。
2021-07-01 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Laser scattering by density fluctuations of ultra-cold atoms in a magneto-optical trap
研究了磁光阱中超冷气体中中性原子的密度涨落谱。我们确定了相应的振幅和光谱的激光散射这种介质。我们推导出的动力学结构函数的表达式,通过使用测试粒子方法。我们建议使用集体激光散射作为超冷物质微观性质的诊断方法。这也将使我们能够检查由气体内部的集体平均场介导的原子相关性。
2011-04-06 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Realization of BEC-BCS crossover physics in a compact oven-loaded magneto-optic trap apparatus
我们报道了一个简单的烘箱加载磁光阱(MOT)装置,用于产生分子玻色-爱因斯坦凝聚体(mBEC)和锂的简并费米气体(DFG)。该装置不需要塞曼减速器或2D MOT,也不需要在溢出原子源和科学室之间进行任何分离或差分泵送。其结果是一个非常简单,廉价,紧凑的真空系统的小型化的理想选择。我们讨论了我们的工作在其他实现的量子简并气体的蒸发光偶极陷阱的背景下,并说明我们的设备满足原子数和陷阱寿命的关键要求。我们还证明了这个系统的生产的mBEC,我们用它来观察一个强烈的相互作用的两个组件的DFG在BEC-BCS交叉制度的配对间隙。
2013-08-16 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Red- and blue-detuned magneto-optical trapping with liquid crystal variable retarders
利用基于液晶可变延迟器(LCVR)的简化设置,我们利用$^{87}$ Rb的红色和蓝色失谐磁光捕获(MOT)。为了在从红失谐MOT切换到蓝失谐MOT时保持捕获力,需要反转冷却梁的圆形度。LCVR允许快速偏振控制,代表了紧凑、简单和具有成本效益的组件,可以很容易地在现有的激光系统中实现。这样,我们实现了亚多普勒温度为44.5 $μ$ K的$^{87}$ Rb原子的蓝失谐II型MOT。相空间密度比标准的红失谐I型MOT增加了两个数量级以上。该设置可以很容易地转移到使用$^{87}$ Rb的任何其他系统。
2021-09-29 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Efficient production of a narrow-line erbium magneto-optical trap with two-stage slowing
我们描述了一个实验装置,用于生产一个大的冷铒(Er)样品中的窄线磁光阱(MOT)在一个简单而有效的方式。我们实现了一对相对于塞曼慢轴成角度的慢化光束,并进一步减慢从塞曼慢轴出射的原子。第二级慢化束使窄线MOT能够捕获从塞曼通道以更高速度慢出射的原子。当塞曼减速器处于低光功率而没有烘箱和塞曼减速器之间的常规横向冷却时,该方案特别有用,在这种情况下,我们显著提高了MOT的装载效率,并且能够在$^{166}$ Er的窄线MOT中捕获超过$10^8$原子。这项工作突出了我们的实现,这大大简化了激光冷却和捕获的Er原子,也应该有益于其他类似的元素。
2020-07-11 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Enhanced Raman sideband cooling of caesium atoms in a vapour-loaded magneto-optical trap
本文报道了铯原子在标准单池汽态磁光阱中的三维简并拉曼边带冷却(3D DRSC)。我们的改进方案包括使用单独的再泵浦激光器和优化的晶格失谐。我们将$1.5 \times 10^7$原子加载到拉曼晶格中,失谐量为-15.5 GHz(到基态F = 3)。利用增强型3D DRSC在12 ms内将它们从60 $μ$ K冷却到1.7 $μ$ K,获得的原子数约为$1.2 \times 10^7$。提出了一个理论模型来模拟测量的被困原子数。计算结果与实验数据吻合较好。该技术为在单电池系统中将大量超冷Cs原子加载到交叉偶极阱和高效蒸发冷却中铺平了道路。
2015-03-19 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Simulated Laser Cooling and Magneto-Optical Trapping of Group IV Atoms
University of Chicago(芝加哥大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本文提出了一种用于四价原子激光冷却和磁光捕获的方案,重点讨论了锡原子在高精度测量中的应用,并通过数值模拟展示了原子束减速、磁光捕获及亚多普勒冷却的实验方法。
2026-04-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A dual-species magneto-optical trap for lithium and strontium atoms
我们提出了一个机器建造的实验与超冷混合锶和锂原子。这台机器包括一个科学真空室和相关的激光系统,用于冷却和捕获原子。在此基础上,实现了${^6}$ Li的D2线压缩磁光阱和$^{84}$ Sr的689 nm窄线宽磁光阱,获得了700 K的~ $10^9$ ${^6}$ Li原子和1.8 $μ$ K的~ $10^7$ $^{84}$ Sr原子.这种双组分MOT为实现$^6$ Li和Sr原子的双简并混合物提供了理想的起点。
2019-04-10 cond-mat.quant-gas
A hexapole-compensated magneto-optical trap on a mesoscopic atom chip
原子芯片上的磁光阱通常被限制在小的原子样品,由于有限的捕获体积主要是由扭曲的场配置造成的。在这里,我们提出了一个磁光阱的基础上的介观线结构,提供了8.4 10^10原子/s的加载速率和8.7 10^9捕获原子的最大数量的最小失真。线结构被放置在真空外部,以进一步适应新的科学目标。由于所有的磁场都是局部施加的,而不需要外部偏置场,所提出的设置将有助于并行生成的玻色-爱因斯坦凝聚体的传送带上的循环速率高于1赫兹。
2010-12-20 cond-mat.quant-gas
Driven collective instabilities in magneto-optical traps: a fluid-dynamical approach
我们提出了一个理论模型来描述超冷气体中的不稳定机制,其中考虑了长程相互作用。集中在集体(类等离子体)和质心模式之间的非线性耦合,我们表明,由此产生的动力学是由广义马蒂厄型的参数方程,并计算相应的稳定性图表。我们将我们的模型应用到典型的磁光阱(MOT)参数范围内,并发现与以前的实验观测结果吻合得很好。
2010-04-27 cond-mat.quant-gas
Large atom number dual-species magneto-optical trap for fermionic 6Li and 40K atoms
我们设计、实现了一个适用于大原子数的费米6Li和40 K原子的双粒子磁光阱(MOT)。MOT同时含有5.2 × 10^9个6Li原子和8.0 × 10^9个40 K原子,它们被塞曼慢化器连续加载6Li和2D-MOT连续加载40 K。原子源诱导的捕获速率为1.2x10^9 6Li-原子/s和1.4x10^9 40 K-原子/s。由于光诱导的物种间碰撞的陷阱损失的~65%的观察,可以最小化到~10%,通过使用低磁场梯度和低光功率的两个原子物种的再泵浦光。所描述的系统代表了大原子数量子简并费米-费米混合物产生的起点。
2011-03-03 cond-mat.quant-gas