Magneto-Optical Trapping and Sub-Doppler Cooling of a Polyatomic Molecule
本文报道了一种多原子分子氢氧化钙的磁光俘获效应。MOT含有峰值密度为$3.0(8)\times10^{6}$ cm $^{-3}$的$2.0(5)\times 10^4$ CaOH分子。CaOH分子在光学糖蜜中进一步亚多普勒激光冷却至110（4）$μ$ K的温度。这里实现的温度和密度使CaOH成为各种量子科学应用的可行候选者，包括创建CaOH分子的光镊阵列。这项工作也表明，激光冷却和磁光捕获许多其他多原子物种将是可行的和实用的。
2021-12-15 physics.atom-ph
Sub-Doppler laser cooling and magnetic trapping of erbium
我们研究磁光和磁陷铒的冷却机制。我们发现有效的子多普勒冷却在我们的陷阱，它可以坚持即使在大磁场由于近简并的两个朗德g因子。此外，一个连续加载的磁阱证明，我们观察到的温度低于25微开尔文。这些有利的冷却和俘获特性为稀土原子物理学提供了许多科学可能性，包括窄线宽激光冷却和光谱学，独特的碰撞研究，以及具有长程磁偶极耦合的简并玻色子和费米子气体。
2008-02-06 physics.atom-ph quant-ph
Doppler Cooled Ions in a Compact, Reconfigurable Penning Trap
我们报告的设计和实验演示的一个紧凑的，可重构的潘宁离子阱构造与稀土永磁体放置在阱真空外壳外。我们描述了多普勒激光冷却离子在永磁体潘宁陷阱的第一次观察。我们详细介绍了一种方法，用于量化和优化的陷阱磁场均匀性原位使用中性$^{40}$钙前体原子的热束。在0.65 T下对$^{40}$ Ca $^+$进行了多普勒激光冷却，捕获离子荧光的侧视图显示了二维和三维阵列的结晶顺序。测量的$^{40}$ Ca $^+$陷阱频率证实了中性$^{40}$ Ca的磁场表征。这里描述的紧凑型阱能够实现各种冷离子实验，相对于传统的基于电磁体的潘宁阱，具有低尺寸、重量、功率和成本要求。
2019-09-13 physics.atom-ph quant-ph
Blue-Detuned Magneto-Optical Trap of Molecules
利用YO分子的独特能级结构，首次展示了结合灰糖浆亚多普勒冷却和强捕获力的蓝失谐分子磁光阱，使相空间密度比以往分子MOT提高两个数量级。
2022-12-14 physics.atom-ph
First principle simulation of ultra-cold ion crystals in a Penning trap with Doppler cooling and a rotating wall potential
本文对旋转壁潘宁阱中多离子相互作用进行了直接数值模拟。离子动力学模型的经典。轴向和平面多普勒激光冷却模型使用随机动量脉冲的基础上两个层次的原子散射率。被模拟的等离子体是由100个离子组成的超冷二维晶体。我们比较多普勒冷却的结果直接到以前的线性本征模分析。在频率和模式结构的协议。此外，当应用多普勒激光冷却时，激光冷却的稳态等离子体轴向温度符合多普勒冷却极限。使用这里描述和基准的方法的数值模拟将提供对大型捕获离子晶体的动力学的见解，提高它们作为量子模拟和传感平台的性能。
2019-03-25 physics.atom-ph physics.plasm-ph
Second-order Doppler frequency shifts of trapped ions in a linear Paul trap
通过实验和分子动力学（MD）模拟，研究了线性Paul阱中囚禁离子的二阶多普勒频移（SODFS）的精确估算。被囚禁离子在陷阱中的运动有三个贡献，我们专注于离子的过量微动，这是很少讨论时评估SODFS。基于离子密度沿径向均匀分布的假设，本文提出了一个新的模型来精确计算离子微波钟的总SODFS。模型的有效性在模拟和实验中得到了验证，特别是对于温度小于100 mK的离子系综。我们相信，我们的新模型提供了准确评估的SODFS的离子阱，特别是那些基于大离子云的激光冷却离子微波钟的优势。
2022-06-16 physics.atm-clus physics.atom-ph
Sub-Doppler cooling of ytterbium with the $^{1}S_{0}$-$^{1}P_{1}$ transition including $^{171}$Yb (I=1/2)
本文报道了在磁光阱中利用$^{1}S_{0}$ - $^{1}P_{1}$跃迁对中性的$^{171}$ Yb和$^{173}$ Yb进行的亚多普勒激光冷却。我们使用两个独立的手段来估计几个Yb同位素的原子云的温度。MOT云成像和释放-再捕获两种方法表现出一致性。对于$^{171}$ Yb和$^{173}$ Yb，分别记录到低于400 $μ$ K和200 $μ$ K的温度，而对于$^{172}$ Yb和$^{174}$ Yb，测量到约1 mK。相比之下，相关的1D多普勒冷却温度极限为694 $μ$ K。在$σ^{+}-σ^{-}$光场阱中I=1/2 $^{171}$ Yb同位素的亚多普勒冷却进一步证明了西西弗斯冷却机制发生在这种3D磁光阱中。
2014-05-06 physics.atom-ph
Sub-Doppler Cooling and Compressed Trapping of YO Molecules at $μ$K Temperatures
复杂的分子结构需要通过扩展其一般原理和实践来定制激光冷却的解决方案。一氧化钇（YO）具有独特的分子内相互作用。费米接触相互作用在自旋-旋转耦合中占主导地位，导致两个密集态的流形，其中一个具有可以忽略的Landé g因子。这种独特的能级结构有利于双频直流磁光捕获（MOT）和灰色糖蜜冷却（GMC）。我们报告异常强大的冷却YO在4 $μ$ K在很宽的范围内的激光强度，失谐（一个和两个光子），和磁场。磁不敏感性使得能够通过在四极磁场的连续操作下交替GMC和MOT来对分子云进行空间压缩。这些技术的组合产生激光冷却的分子样品在自由空间中具有最高的相空间密度。
2020-01-31 physics.atom-ph
Laser Cooling of Optically Trapped Molecules
将一氟化钙（CaF）分子装入光偶极阱（ODT）中，随后在阱内进行激光冷却。从磁光捕获开始，我们亚多普勒冷却CaF，然后将$150(30)$ CaF分子加载到ODT中。当亚多普勒冷却光和捕获光同时打开时，获得了五倍的增强负载。对于捕获的分子，我们直接观察到有效的亚多普勒冷却到$60(5)$ $μ\text{K}$的温度。$8(2)\times10^7$ cm $^{-3}$的捕获分子密度比初始亚多普勒冷却样品大一个数量级。750（40）ms的陷阱寿命主要是由背景气体碰撞。
2018-03-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Molecules cooled below the Doppler limit
将原子冷却到多普勒极限（多普勒冷却可达到的最低温度）以下的能力，对于量子简并气体、光晶格和原子喷泉等许多应用的大多数实验都是必不可少的。超冷分子有许多新的应用前景，激光冷却已经开始向分子领域扩展。分子磁光阱已被证明，其中分子接近多普勒极限。然而，大多数应用所需的亚多普勒温度尚未达到。在这里，我们使用三维光学糖蜜将分子冷却到50 uK，远低于多普勒极限。这些超冷分子可以被装载到光镊中以捕获任意阵列用于量子模拟，被发射到分子喷泉中用于测试基础物理，并用于研究超冷碰撞和超冷化学。
2017-03-02 physics.atom-ph
Three-dimensional Doppler, polarization-gradient, and magneto-optical forces for atoms and molecules with dark states
通过数值求解光学布洛赫方程，从理论上研究了三维磁光阱中的阻尼力和俘获力。我们专注于有暗态的情况下，因为原子被驱动的“II型”系统的激发态，$F'$，是小于或等于基态，$F$的角动量。对于这些系统，我们发现三维光场中的力与一维光场中的力具有非常不同的行为。这不同于更常用的“I型”系统（$F'=F+1$），其中1D和3D行为相似。与I型系统不同，在I型系统中，对于红失谐光，多普勒力和亚多普勒力都将原子运动阻尼到零速度，在3D的II型系统中，多普勒力和偏振梯度力具有相反的符号。结果，原子被推向一个非零的平衡速度，$v_{0}$，在那里两个力抵消。我们发现，$v_{0}^{2}$的比例与光的强度是线性的，是相当不敏感的共振失谐。我们还发现了一种新的磁光力，它在低磁场下改变了正常的MOT力，其影响在II型系统中最大。我们讨论了这些发现的影响，激光冷却和磁光捕获的分子类型II转换是不可避免的实现封闭的光学循环过渡。
2017-03-28 physics.atom-ph
Anisotropic sub-Doppler laser cooling in dysprosium magneto-optical traps
Er和Dy的磁光阱（MOT）由于其激发态和基态Lande g因子的近简并性而表现出布居范围的亚多普勒冷却。我们在这里讨论一个额外的，不寻常的内MOT亚多普勒冷却机制，出现时，总Dy MOT冷却激光强度和磁四极梯度增加超过临界值。具体而言，各向异性子多普勒冷却的核心出现，和他们的方向相对于四极轴翻转在一个临界比率的MOT激光强度沿四极轴与对称平面。这种现象可以追溯到零速度的冷却力沿原子极化方向的四极场的速度选择性共振的损失。我们目前的数据表征这种各向异性的激光冷却现象，并讨论了其起源的基础上非常大的Dy磁矩和Dy的近简并g因子的定性模型。
2010-10-14 physics.atom-ph quant-ph
Fluorescence during Doppler cooling of a single trapped atom
利用半经典方法研究了初始热态单囚禁原子在弱束缚态下多普勒冷却的时间动力学。我们开发了一个分析模型的最简单的情况下，一个单一的振动模式的谐波陷阱，并显示该模型如何使我们能够通过观察冷却过程中的荧光率来估计被困粒子的初始能量。这种温度测量的实验实现提供了一种通过观察在没有冷却的情况下的温度上升来测量原子加热速率的方法。与传统的边带检测方法相比，该方法在技术上相对简单，并且这两种方法是合理的一致。我们还讨论了RF微动的影响，相关的被困原子离子，和冷却动力学上的振动模式之间的耦合的效果。
2007-07-09 physics.atom-ph quant-ph
Efficient Three-Dimensional Sub-Doppler Cooling of $^{40}$Ca$^+$ in a Penning Trap
Georgia Tech Research Institute（佐治亚理工学院研究院）
通过参数驱动和双光子暗共振实现 $^{40}$Ca$^+$ 离子在Penning陷阱中的三维子德普勒冷却，显著降低轴向模式占据数。
2026-02-03 physics.atom-ph quant-ph
Sub-Doppler cooling of trapped ions using optical tweezers
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；QuSoft
提出一种利用中空光镊与微波驱动实现囚禁离子晶体亚多普勒冷却的方案，通过西西弗斯冷却机制，对多达三个离子实现快速冷却，可作为多普勒冷却与基态冷却的中间步骤。
2026-09-24 physics.atom-ph quant-ph
A misaligned magneto-optical trap to enable miniaturized atom chip systems
我们描述了位移，或错位，光束在基于反射镜的磁光阱（MOT），使便携式和小型化的原子芯片实验，光学访问仅限于一个窗口的应用。两种不同的几何形状的光束位移进行了研究：众所周知的“涡旋MOT”的变化，和其他一种新的“混合MOT”结合塞曼位移和纯光学散射力的分量。获得的光束几何形状类似于镜-MOT，使用平面镜表面，但具有更适合于平面系统的不同磁场几何形状。利用这些技术，我们分别在涡旋-MOT和混合-MOT中捕获了大约6个$\times 10^6$和26个$\times 10^6$原子的$^{85}$ Rb。对于涡旋MOT的原子直接冷却远低于多普勒温度，没有任何额外的子多普勒冷却阶段，而混合MOT的温度已被测量略高于多普勒温度限制。在这两种情况下，所获得的较低温度确保了便携式量子传感器和许多其他应用所需的捕获原子的量子行为。
2018-02-15 physics.atom-ph
Nonlinear magneto-optical rotation of frequency-modulated light resonant with a low-J transition
本文提出了一种低光功率下的J=1-> J '= 0跃迁的调频光非线性磁旋光理论。该理论是为无多普勒过渡，然后修改，以占多普勒展宽和速度混合由于碰撞。理论结果与铷D1线的实验数据定性一致。
2003-10-29 physics.atom-ph
Magneto-Optical Trap Field Characterization with the Directional Hanle Effect
我们演示了使用空间发射模式来测量磁光阱中使用的磁场。汉勒效应的方向性方面给出了磁场的直接、视觉呈现，其中较亮的荧光指示较大的场。它可以用来确定磁场的方向和大小。它特别适合于表征和对准磁光阱，除了通常在磁光阱中使用的设备或设置之外，几乎不需要额外的设备或设置，并且对磁光阱中通常存在的大小的场最敏感。
2018-09-21 physics.atom-ph
The effect of atomic response time in the theory of Doppler cooling of trapped ions
我们描述了一个简单的方法，将一个原子或离子的多普勒冷却到理论的冷却过程的响应时间的问题。被冷却的系统通常不会立即响应其在静止坐标系中经历的变化的激光频率，并且这种“动态效应”会显著影响可达到的温度。这是特别重要的捕获离子时，有一个缓慢的衰变出的冷却循环需要使用的再泵浦束。我们处理了两个和三个内部状态的囚禁离子的情况下，然后将理论应用到$^{40}{\rm Ca}^+$。对于这个离子存在的实验数据表明，离子是冷的条件下，加热预测，如果忽略动态效应。本理论解释了观察到的行为。
2017-06-14 physics.atom-ph quant-ph
Radiative collisional heating at the Doppler limit for laser-cooled magnesium atoms
报道了在强红失谐激光场中镁原子冷碰撞的Monte Carlo波函数模拟结果。这是例如在磁光阱（MOT）中的正常情况。基于单重态S_0 -单重态P_1原子激光冷却跃迁，计算了Mg-24原子在磁光阱中辐射碰撞的多普勒极限加热率。我们发现，在这种情况下，辐射加热似乎不影响多普勒极限。我们还描述了一个通道机制，由于缺少Q分支的激发计划，这可能会导致抑制非弹性碰撞，并发现，这种机制是不存在于我们的模拟结果，由于激发过程的多状态字符。
2004-05-10 physics.atom-ph
Coherent Population Trapping resonances on lower atomic levels of Doppler broadened optical lines
我们已经检测到并分析了窄的高对比度相干布居捕获（CPT）共振，这是由反向传播的双频泵浦辐射的弱探测光束的吸收诱导。我们的实验研究已经进行了非封闭的三能级Lambda系统的例子所形成的多普勒展宽的D2线的铯原子的光谱分量。我们已经确定，在一定条件下，在探测光束（在铯蒸气中）的透射中的CPT共振，与在相应的双频泵浦辐射的透射中的公知CPT共振相比，可能不仅具有更大的对比度，而且具有小得多的宽度。因此，CPT共振，通过详细的方法检测，可用于原子频率标准和灵敏的磁力计（基于CPT现象），也在原子和分子的超高分辨率光谱。
2012-12-16 physics.atom-ph physics.optics
Dark-resonance Doppler cooling and high fluorescence in trapped Ca-43 ions at intermediate magnetic field
我们展示了简单而强大的方法，多普勒冷却和获得高荧光捕获的43 Ca+离子在磁场为146高斯。该场可以在离子的基态超精细结构内实现与磁场无关的“原子钟”量子比特跃迁，但也会导致与多普勒冷却相关的64个状态的复杂内部结构分布在原子跃迁线宽的许多倍上。使用随时间变化的光学布洛赫方程模拟的系统，我们开发了一个简单的计划，多普勒冷却的离子上的双光子暗共振，这是强大的激光强度，失谐和偏振的典型实验变化。我们实验证明冷却到0.3 mK的温度，略低于相应的两级系统的多普勒极限，然后使用拉曼边带激光冷却进一步冷却到离子的径向运动模式的基态。这些方法将使两个量子比特与这种离子纠缠，这是迄今为止开发的最有前途的量子比特之一。
2015-10-30 physics.atom-ph quant-ph
Photonic superdiffusive motion in resonance line radiation trapping - partial frequency redistribution effects
研究了共振辐射俘获中吸收辐射与再发射辐射之间的部分频率重分布（PFR），即跃迁长度概率分布函数与谱线轮廓之间的关系。单线不透明度分布函数[M.N. Berberan-Santos等人，J.Chem.Phys.125，174308（2006）]被推广用于PFR，并用于讨论几种可能的再分布机制（纯多普勒展宽、组合的自然和多普勒展宽以及组合的多普勒、自然和碰撞展宽）。结果表明，有两个共存的尺度与不同的行为：小规模的控制由复杂的PFR细节，而大规模基本上是由原子静止框架再分布渐近。纯Doppler展宽和自然、Doppler和碰撞联合展宽的特点是小尺度和大尺度的超扩散Levy飞行行为，而自然和Doppler联合展宽的情况下具有反常的小尺度行为，但具有扩散的大尺度渐近行为。通常的做法是假设核心辐射完全重新分布，频谱分布两翼的频率相干性与自然和多普勒增宽条件相结合的超扩散的崩溃是不相容的。
2007-01-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
Vacuum Pressure Measurements using a Magneto-Optical Trap
碱金属原子磁光阱的加载动力学可以作为真空压力的可靠度量，加载时间T指示压力小于或等于[2 × 10 ^（-8）Torr s]/T。这种关系是准确的，大约一个因素的两个以上的广泛变化的陷阱参数，背景气体成分，或捕获的碱性物质。该方法的低压极限确实取决于阱参数，但通常扩展到10^（-10）托范围。
2012-03-01 physics.atom-ph
Electromagnetically induced absorption in magneto-optically trapped atoms
在磁光阱中，利用低强度连续共传播泵浦光场和探测光场，在$% ^{85}Rb$样品上观察到电磁诱导吸收（EIA）。在中等俘获场强下，EIA谱由俘获四极磁场对原子基态产生的塞曼效应决定。使用EIA光谱的磁场映射的冷原子样品的说明。
2000-09-28 physics.atom-ph
Blue-detuned molecular magneto-optical trap schemes based on bayesian optimization
本文利用贝叶斯优化光学布洛赫方程，为 CaF 分子设计多种蓝失谐磁光阱方案，并通过三维蒙特卡洛模拟实现 14 μK 低温和 4.5×10^8 cm⁻³ 高密度，为分子 MOT 直接装载到保守阱提供新途径。
2023-05-26 physics.atom-ph
Rubidium lifetime in a dark magneto-optical trap
在暗磁光阱（DMOT）中，测量了不同超精细态布居数的铷原子的寿命。如果原子处于亮态的时间越长，则铷原子在陷阱中的寿命越短。这种效应的一个简单的解释是基于铷电子激发后，铷与周围热原子碰撞截面的增加。
2006-12-24 physics.atom-ph
Doppler cooling thermometry of a multi-level ion in the presence of micromotion
我们研究了多普勒冷却过程中，一个初始热的、多能级的、单原子离子被囚禁在射频Paul阱中的随时间变化的荧光。我们已经开发了一个分析模型，描述了多普勒冷却过程中的荧光动力学，用于提取离子的初始能量。以前的多普勒冷却测温模型仅限于二能级原子，且忽略了陷阱振荡电场的影响，而我们的模型适用于多能级原子，并考虑了原子微运动对冷却动力学的影响.这种测温法适用于任何初始能量分布。我们实验测试我们的模型与离子准备在一个连贯的，热和Tsallis能量分布。
2017-05-01 physics.atom-ph quant-ph
Improved magneto-optical trapping of a diatomic molecule
我们目前的实验结果从一个新的计划磁光捕获一氟化锶（SrF）分子，它提供了增加的限制相比，我们原来的工作。改进的磁光阱采用了M。Tarbutt，\emph{arXiv preprint} 1409.0244，它首次提供了对磁光阱（MOT）中回复力来源的洞察，其中循环跃迁包括暗塞曼子能级（称为II型MOT）。我们测量的径向弹簧常数$20\times$大于我们原来的工作与SrF，相当于原子II型MOT中报道的弹性常数。我们实现了一个陷阱寿命$τ_{\rm{MOT}}=136(2)$ ~ms，超过$2\times$长于原来报道的SrF。最后，我们证明了进一步冷却的捕获分子，简单地增加捕获激光器的失谐。我们的捕获方案仍然是原子技术的直接延伸，并标志着通过激光冷却直接生产大，致密，超冷分子气体的一步。
2014-12-28 physics.atom-ph
Instability threshold in a large balanced 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，会产生时空不稳定性。该系统与捕获等离子体具有密切的相似性，其中有效的库仑相互作用是由散射光子的交换引起的，并导致捕获原子的集体非线性动力学。在本文中，我们报告了详细的实验研究的不稳定性阈值，并与三维模拟的相互作用，激光驱动的云比较。
2020-03-24 physics.atom-ph
Behavior of a very large magneto-optical trap
研究了含$1.4 \times 10^{11}$ Rb $^{87}$原子的超大磁光阱的标度行为。通过改变捕获光束的直径，我们能够改变捕获原子的数量超过5个数量级。然后，我们研究的加载和大小的VLMOT的标度律，并分析在这个政权的库仑，光介导的排斥原子之间的相互作用预计将发挥重要作用的密度分布的形状。
2014-10-08 physics.atom-ph
Phase-space description of the magneto-optical trap
本文导出了一维磁光阱中原子的一个详尽的动力学模型。结果表明，原子密度是由一个弗拉索夫-福克-普朗克方程，加上两个简单的微分方程描述的陷阱光束的传输。类比这样一个系统与等离子体进行了讨论。这组方程，然后通过一些近似简化，它表明，校正项必须添加到通常在这种情况下使用的模型。
2010-09-08 physics.atom-ph
Simultaneous Magneto-Optical Trapping of Two Lithium Isotopes
在基于全半导体激光器系统的磁光阱中，同时囚禁了4 × 10^8费米子6 Li原子和9 × 10^9玻色子7 Li原子。我们优化了用于交感蒸发冷却的双同位素样品。这是产生费米锂原子量子简并气体的关键一步。
1999-09-06 physics.atom-ph
Improved magneto-optical trapping of Ca
我们调查的限制因素，在标准实施的钙磁光阱。我们发现，从4s 5 p 1 P1态的相互组合跃迁用于从3d 4s 1D 2态再泵浦电子布居，严重降低了陷阱寿命。我们探索七种替代的再泵浦方案理论和实验研究其中五个。我们发现，所有这五个方案产生的陷阱寿命显着增加，从而提高原子数和峰值原子密度高达~ 20倍和~ 6倍，分别。这些转变之一，在453 nm处，示出接近的基本限制的钙磁光阱与再泵浦仅从3d 4s 1D 2状态，产生的陷阱寿命为~5秒。
2017-01-18 physics.atom-ph
Sub-millikelvin dipolar molecules in a radio-frequency magneto-optical trap
我们证明了一个计划的磁光捕获一氟化锶（SrF）分子的温度低一个数量级和相空间密度的三个数量级高于以前获得的激光冷却的分子。在我们的陷阱中，光学暗态是不稳定的快速和同步逆转的捕获激光偏振和施加的磁场梯度。分子的数量和陷阱的寿命也显着改善，从以前的工作，通过加载高激光功率的陷阱，然后降低长期捕获的功率。通过该过程，可实现低至400 $μ$ K的温度。
2015-11-03 physics.atom-ph
Integrated magneto-optical traps on a chip
通过在硅片上刻蚀金字塔，我们将磁光阱（MOT）集成到原子芯片中。这些已被用来直接从室温的铷蒸气中捕获芯片上的原子。这种新的原子捕获方法提供了一种简单的方法，在同一芯片上集成多个原子源。它代表了原子芯片技术的重大进步，并为原子芯片应用提供了新的可能性，例如在芯片上集成单个原子或光子源和分子。
2009-05-06 physics.atom-ph
A definitive number of atoms on demand: controlling the number of atoms in a-few-atom magneto-optical trap
几个85 Rb原子被困在一个微米大小的磁光阱与高四极磁场梯度和原子的数量被精确控制通过抑制随机加载和损失事件通过实时反馈的磁场梯度。测得的单原子占据几率高达99%。五个原子也被困在高占领概率。本技术可用于制造确定性原子源。
2006-04-11 physics.atom-ph
Loss of molecules in magneto-electrostatic traps due to nonadiabatic transitions
我们分析了一个顺磁性，偶极分子在一个通用的“磁-静电”陷阱，其中可能存在磁场和电场的动力学。使用一个简化的分子模型，结合系统的主要特征的势能，发现支配的分子的动力学。我们讨论了不同场几何形状的俘获势的形状，以及非绝热跃迁到非俘获态的可能性，即，四极磁原子阱中Majorana跃迁的类似物。在当前的实验中，最大限度地提高陷阱中分子的寿命是非常令人关注的，我们评估了非绝热跃迁对可获得的陷阱寿命的影响。
2008-06-13 physics.atom-ph
Self-driven nonlinear dynamics in magneto-optical traps
我们提出了一个理论模型，描述最近观察到的集体效应在大型磁光囚禁原子系综。基于动力学描述，我们开发了一个有效的测试粒子的方法，它除了单原子光的压力占其他相关的影响，如激光衰减和部队，由于多重散射光与位置相关的吸收截面。我们的计算证实了动力学不稳定性的存在，并提供了更深入的了解所观察到的系统动力学。
2006-02-10 physics.atom-ph
Modeling magneto-optical trapping of CaF molecules
分子的磁光俘获力远弱于碱金属原子，因为当存在多个基态时，光子散射率会降低，并且因为光泵入暗态。当上态的塞曼分裂比下态小得多时，力进一步减小。我们使用速率模型来估计CaF分子的磁光阱（MOT）中的捕获力和阻尼力的强度，使用A $^{2}Π_{1/2}$ - X $^{2}Σ^{+}$跃迁或B $^{2}Σ^{+}$ - X $^{2}Σ^{+}$跃迁。我们确定了一个新的机制时，出现的磁光捕获，在每一个光束的MOT，两个激光组件具有相反的偏振和不同的失谐地址相同的过渡。这种机制产生一个强大的捕获力，即使在上层状态有很少或没有塞曼分裂。当使用A $^{2}Π_{1/2}$ - X $^{2}Σ^{+}$转变时，它是负责捕获力的主要机制。
2015-09-14 physics.atom-ph
The Dual Frequency Anisotropic Magneto-Optical Trap
由磁光阱产生的冷原子云已知表现出不稳定性。我们研究在本文中的限制，它可以实现一个实验陷阱类似的配置理论上研究，即主要陷阱的一个方向是特权。我们研究了各向异性陷阱的静态行为，其中各向异性的结果基本上是从使用两个不同的激光频率的武器的陷阱。这样的陷阱具有非常令人惊讶的行为，特别是对于某些激光频率，云消失，而对于更小和更大的频率，云存在。建立了一个模型来解释这些行为。我们特别表明，重现实验观察，该模型必须考虑到交叉饱和效应。此外，不同方向之间的耦合也不容忽视。
2013-05-14 physics.atom-ph
Production and characterization of a dual species magneto-optical trap of cesium and ytterbium
我们描述了一种设计用于捕获和冷却Yb和Cs混合物的装置。该装置包括一个双物种的溢出炉源，双物种塞曼慢，磁光陷阱在一个超高真空科学室，和相关的激光系统。双物种塞曼较慢的是用来加载顺序的两个物种到各自的陷阱。它的设计是灵活的，并可能适用于其他实验与不同的混合物的原子物种。该装置提供了良好的光学访问，并可以施加大的磁偏置场被困原子。该装置在光学糖蜜中以13.3 $μ$ K有规律地产生10个${}^{8}$ Cs原子，并在窄带磁光阱中冷却到22 $μ$ K产生10个${}^{9}$ Yb原子。
2015-07-03 physics.atom-ph
Optical repumping of triplet $P$-states enhances magneto-optical trapping of ytterbium atoms
从激发态$^1P_1$到亚稳态$^3P_2$和$^3P_0$态的辐射衰减预期会限制镱（Yb）原子的磁光阱中可获得的捕获原子布居。在实验中，我们已经进行了与光再泵浦的$^3P_{0,2}$状态的$^3P_1$，我们观察到增强的囚禁原子产率在激发态$^1P_1$。测量了各个亚稳态的衰变率，结果与理论值吻合得很好。
2011-11-27 physics.atom-ph
Novel, Retroreflective, Magneto-Optical Trap Near a Surface
我们报告了一种新的磁光阱（MOT）的几何形状，涉及回射的六个MOT光束之一，以创建一个原子云靠近表面的棱镜，没有沿一个轴的光学访问。具有$\sim 4 \times 10^7$原子的Rb $^{85}$的MOT可以从表面700 μ m处产生。MOT接近倏逝引力光学表面陷阱（GOST）的最小值，允许以潜在的最小损失转移到GOST中。
2016-03-10 physics.atom-ph
Ion Current as a Precise Measure of the Loading Rate of a Magneto-Optical Trap
我们已经证明，在磁光阱中的亚稳态氪原子之间的碰撞产生的离子电流可以用来精确测量的陷阱加载率。我们测量了丰度同位素Kr-83（同位素丰度= 11%）的离子流和稀有同位素Kr-85（同位素丰度约为1x 10 ^-11）的单原子计数率，发现这两个量在0.9%的精度水平上成正比。这一工作大大改进了磁光阱作为分析工具测量稀有气体同位素比值的方法，对原子物理学的研究和地球科学的应用具有重要意义。
2013-11-27 physics.atom-ph
Magneto optical trapping of Barium
基于强的6s $^2$ $^1$ S $_0$ -6s 6p $^1$ P $_1$跃迁主冷却，首次实现了重碱土金属钡的激光冷却和俘获.由于大量分支到亚稳态D-状态，需要几个额外的激光驱动跃迁来提供封闭的冷却循环。计算了$0.4(1) \cdot 10^{-2}$对热原子束的慢化效率和磁光阱捕获原子的效率。捕获寿命超过1.5秒的观察。这种寿命在高激光强度下由于光电离损失而缩短。开发的技术将允许显着扩展的元件，可以光学冷却和捕获的数量。
2008-07-25 physics.atom-ph
F-resolved Magneto-optical Resonances at D1 Excitation of Cesium: Experiment and Theory
从理论和实验上研究了铯原子D1激发时与基态Hanle效应有关的亮和暗非线性磁光共振。该系统提供的优点是，不同的超精细水平之间的分离超过多普勒宽度，因此，可以单独研究各个水平之间的过渡。各种激光功率密度和过境弛豫时间的实验测量进行了比较与模型的基础上的光学布洛赫方程，平均超过多普勒轮廓的吸收线，同时考虑到所有的超精细水平，以及在外部磁场的磁子级的混合。与以前的研究，不能解决的超精细过渡，因为多普勒展宽，在这项研究中，有很好的协议实验和理论的符号（亮或暗），对比度，和共振的宽度。结果支持了传统的理论解释，即这些效应与给定超精细跃迁中不同磁子能级之间跃迁几率的相对强度有关。
2008-03-03 physics.atom-ph
1D Magneto-Optical Trap of Polyatomic Molecules
我们证明了极性自由基氢氧化钙（CaOH）的一维磁光陷阱。建立了准闭合循环跃迁，以散射每个分子的$\sim 10^3$光子，主要受相互作用时间的限制。这使得能够在压缩分子束的同时对CaOH进行辐射激光冷却，导致轴上光束亮度的显著增加和温度从8.4 mK降低到1.4 mK。
2020-01-29 physics.atom-ph
Alkali ion-to-neutral atom converter for the magneto-optical trap of a radioactive isotope
我们已经开发出一种独特的中和装置，它使用由铂壁包围的钇靶来磁光捕获放射性原子。一般来说，在核反应中产生的放射性核以离子形式被提取和运输。对于磁光阱，热中和必须发生在具有小功函数的金属表面上。该转换器可以产生具有小角发散的中性原子束，考虑到原子和离子的再循环，该中性原子束以显著的效率将离子转换成中性原子。我们证明了离子中和过程中使用稳定的铷和确认$10^6$中和原子的磁光阱。此外，使用<$的实验证明了中和的<$原子的获得。
2019-08-28 physics.atom-ph
Maximizing the capture velocity of molecular magneto-optical traps with Bayesian optimization
磁光捕获（MOT）是实现超冷分子系综的关键技术。然而，磁光阱的参数空间很宽，其实现和优化尤为困难。在这里，我们提出了一个非常普遍的方法优化分子磁光阱操作的贝叶斯优化（BO）。作为一个可能的应用程序的例子，我们考虑优化的氟化钙（CaF）MOT的最大捕获速度。我们发现，无论是$X^2Σ^+\,$到$A^2Π_{1/2}\,$和$X^2Σ^+\,$到$B^2Σ^+\,$的过渡，以允许捕获速度大于$20$ m/s与$24$ m/s和$23$ m/s分别在总激光功率为$200$ mW。在我们的模拟中，优化的捕获速度依赖于在模拟的功率范围内的$25$到$400$ mW的光束功率。应用于重分子，如BaH和BaF，它们的低捕获速度MOT可能会提供一条更强大的磁光捕获路线。
2021-04-16 physics.atom-ph
Analysing spatiotemporal instabilities in magneto-optical traps with the tools of turbulence theory
一个大的$^{87}$ Rb原子云被限制在磁光阱中，在一定的参数范围内，表现出时空不稳定性，其动力学类似于湍流。我们应用基于结构函数分析的湍流理论方法来提取标度指数，并与已知的湍流状态进行比较。这一分析也使我们能够对不同的不稳定状态作出明确的区分。
2023-01-24 physics.atom-ph
Forbidden Transitions in a Magneto-Optical Trap
我们首次在超冷原子蒸气中观测到非偶极跃迁。我们激发的3 P-4P电四极（E2）在$^{23}$钠限制在磁光阱（MOT）的过渡，并证明其应用于高分辨率光谱的第一次测量的超精细结构的4P $_{1/2}$水平和提取的磁偶极子常数A $=$ 30.6 $\pm$ 0.1 MHz。我们用连续光-光双共振（O-O-ODR）结合光化来探测跃迁。
2003-04-09 physics.atom-ph
Photoionization loss in simultaneous magneto-optical trapping of Rb and Sr
我们证明了Rb和Sr的同时磁光俘获（MOT）和检查的特征损失的Rb在MOT由于光电离的冷却激光Sr。光电离截面Rb在$5P_{3/2}$状态在461 nm处被确定为$1.4(1)\times10^{-17}$ cm $^2$。重要的是要考虑这种损失率，以实现足够大数量的被捕获的Rb原子，从而实现Rb和Sr的量子简并混合物。
2013-10-17 physics.atom-ph
Trapping and cooling mechanisms in blue-detuned magneto-optical traps of molecules
Imperial College London（帝国理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
研究蓝移磁光陷阱中子多普勒冷却主导的捕获机制，通过Zeeman诱导暗态和移动晶格产生向中心运输分子的力，结合灰状冷却实现分子零速冷却。
2026-01-28 physics.atom-ph
