We report Monte Carlo wave function simulation results on cold collisions between magnesium atoms in a strong red-detuned laser field. This is the normal situation e.g. in magneto-optical traps (MOT). The Doppler limit heating rate due to radiative collisions is calculated for Mg-24 atoms in a magneto-optical trap based on the singlet S_0 - singlet P_1 atomic laser cooling transition. We find that radiative heating does not seem to affect the Doppler limit in this case. We also describe a channelling mechanism due to the missing Q branch in the excitation scheme, which could lead to a suppression of inelastic collisions, and find that this mechanism is not present in our simulation results due to the multistate character of the excitation process.
Thermal Atom-Ion Collisions in K-Yb$^{+}$ Hybrid System
本文介绍了用缓冲气体冷却的镱离子（Yb $^+$）浸没在钾（K）蒸气中进行原子-离子碰撞的实验研究。碰撞温度的范围是在几百开尔文的数量级（热状态）。我们已经确定了每K原子数密度的Yb $^+$离子的各种碰撞速率系数。我们发现电荷交换速率系数$κ_{\rm ce}$的上界为：对于$^{171}$ Yb $^+$，$(12.7\pm1.6)\times10^{-14}$ cm $^3$ s $^{-1}$;对于K- $^{172}$ Yb $^+$，$(5.3\pm0.7)\times10^{-14}$ cm $^3$ s $^{-1}$。对于这两种同位素，自旋破坏速率系数$κ_{\rm sd}$的上限为$(1.46\pm0.77)\times10^{-9}$ cm $^3$ s $^{-1}$。自旋交换速率系数$κ_{\rm se}$测量为$(1.64\pm0.51)\times10^{-9}$ cm $^3$ s $^{-1}$。本文报道的相对低的电荷交换速率证明了使用K原子共振冷却Yb $^+$离子的优势，并且相对高的自旋交换速率可能有利于在使用K原子和Yb $^+$离子的原子-离子平台上进行量子计量学和量子信息处理的研究工作。
Radiative charge transfer lifetime of the excited state of (NaCa)$^+$
最近提出了在高真空条件下研究中性原子-离子混合阱中冷原子和分子离子-原子碰撞过程的新实验。研究了激光预冷Ca $^+$离子与超冷Na原子的碰撞冷却。模拟这一过程需要的知识的激发单重态A $^1Σ^+$状态的（钠钙）$^+$分子系统的辐射寿命。我们用半经典方法计算了辐射电荷转移的速率系数。采用完全有源空间自洽场和Möller-Plesset二阶微扰理论（CASSCF/MP2）计算了基态和激发态之间的偶极径向矩阵元和势能曲线。半经典电荷转移速率系数在热麦克斯韦分布上取平均。此外，我们还给出了弹性碰撞截面和自旋交换截面。发现电荷转移的速率系数为$2.3\times 10^{-16}$ cm $^3$ /sec，而弹性和自旋交换截面的速率系数高出几个数量级（分别为$1.1\times 10^{-8}$ cm $^3$ /sec和$2.3\times 10^{-9}$ cm $^3$ /sec）。这证实了我们的假设，即钠原子对钙离子的碰撞冷却的毫开尔文制度对于由于电荷转移而导致的钙离子的低损失是有利的。
