Measuring and manipulating the temperature of cold molecules trapped on a chip
我们演示了在微芯片环境中的冷CO分子的温度的测量和操纵。通过使用时间分辨的空间成像，我们能够观察分子的相空间分布，从而推断出相应的温度。我们这样做，通过观察分子系综的时间膨胀，并通过使用数值轨迹模拟。此外，我们证明了绝热冷却的捕获分子样品，并讨论了这一过程。
2014-06-26 physics.atom-ph
Producing translationally cold, ground-state CO molecules
一氧化碳分子的电子态、振动态和转动态基态对于捕获实验是非常有吸引力的。然而，可以设想这些分子的光学或交流电陷阱将非常浅，深度在亚毫开尔文范围内。在这里，我们概述了所需的样品的冷冻CO（X $^1Σ^+$，$v"$ =0，$N"$ =0）分子可以产生后斯塔克减速的激光制备的亚稳态CO（一个$^3Π_1$）分子的光束，然后由光学转移的亚稳态物种的基态\emph{via}扰动水平的A $^1Π$状态。实验证明了该光学转移方案，并测定了中间能级的辐射寿命和电偶极矩。
2011-09-28 physics.atom-ph
Microwave traps for cold polar molecules
讨论了在微波谐振腔驻波电磁场中捕获极性分子的可能性。这样的陷阱有几个新的特点，使它非常有吸引力的超冷分子源的发展。使用常用的技术，微波阱可以建造成具有大深度（高达几开尔文）和接受体积（高达几立方厘米）的阱，适合于有效地装载当前可用的冷极性分子源。与大多数以前的分子陷阱不同，这种技术可以用来限制强场，寻求分子的绝对基态，在微波电场的自由空间最大值。这种基态分子应该不受非弹性碰撞损失的影响。由于在陷阱中心分子的电极化，我们计算了被困分子的弹性碰撞截面，发现它们非常大。因此，微波阱中的分子应该非常适合交感和/或蒸发冷却。这些特性的结合似乎为在比以前可能的温度低得多的温度下生产大的极性分子样品开辟了一条清晰的道路。
2004-07-08 physics.atom-ph
High-flux beam source for cold, slow atoms or molecules
我们展示和表征冷，慢原子或分子的高通量束源。使用激光烧蚀蒸发所需的物质，然后在缓冲气体的低温单元中通过热化冷却。该束由从缓冲气体单元中的孔离开的粒子形成。我们表征的光束的性质（通量，前进速度，温度）的原子（Na）和分子（PbO）在不同的缓冲气体密度下，并讨论优化这些光束参数的条件。我们的源相比，有利的波束形成的现有技术，为各种应用。
2005-08-15 physics.atom-ph
Probing the electron EDM with cold molecules
我们提出了一种新的测量电子电偶极矩的进展，使用冷超声束的YbF分子。目前正在采集灵敏度为$10^{-27}\textrm{e.cm}/\sqrt{\textrm{day}}$的数据。因此，我们期望对Commins小组的Tl实验进行改进，该实验目前给出了最精确的结果。我们讨论了系统和统计误差，并评论了在$10^{-29}\textrm{e.cm}/\sqrt{\textrm{day}}$水平上进行测量的未来前景。
2006-11-15 physics.atom-ph
Cold molecules: Progress in Quantum Engineering of Chemistry and Quantum Matter
将原子冷却到超低温为基础物理学、精密计量学和量子科学带来了大量的机会。由于分子结构的复杂性，最近将复杂的冷却技术应用于分子，实施起来更具挑战性，现在已经为精确控制分子内部和外部自由度以及由此产生的相互作用过程的长期目标打开了大门。这一研究领域可以利用对分子如何相互作用和进化的基本见解，以控制反应化学以及设计和实现一系列先进的量子材料。
2017-09-20 physics.atom-ph
Adjustable microchip ring trap for cold atoms and molecules
我们描述了一个圆形磁波导的设计和功能的微芯片上的金属丝原子干涉使用德布罗意波。该波导是一个二维磁极小值，用于捕获具有磁偶极矩的原子或分子的弱场寻求态。该设计由共享一个共同半径的七个圆形导线组成。我们描述的设计，随时间变化的电流的导线，并表明，它是可能的，以形成一个圆形波导可调的高度和梯度，同时最大限度地减少扰动导致的引线或导线交叉。这种最大面积的几何形状适合于旋转传感与原子干涉术通过Sagnac效应使用冷原子，分子和玻色凝聚系统。
2009-11-09 physics.atom-ph
A supersonic beam of cold lithium hydride molecules
我们已经开发了一个冷LiH分子的斯塔克减速和捕获实验的来源。锂金属从固体靶烧蚀到超音速膨胀的载气中。平动、转动和振动温度分别为0.9（0.1）K、5.9（0.5）K和468（17）K。虽然它们还没有与载气达到热平衡，但我们估计90%的LiH分子处于基态X^{1}<$^{+}（v=0，J=0）。在单个7 ns烧蚀脉冲的情况下，处于基态的分子的数量为每球面度4.5（1.8）*10^{7}个分子。第二个延迟的烧蚀脉冲在同一气体脉冲的不同部分产生另一个LiH光束，从而几乎使信号加倍。持续150微秒的长脉冲可以使光束强度增加15倍。
2006-12-16 physics.atom-ph
A cold beam of BaOH molecules using a water-vapour seeded neon gas
利用水蒸气掺杂的氖气制备冷BaOH分子束，通过激光激发增强通量，实现与低温BaF束相当的性能，适用于基本对称性破坏研究。
2025-12-09 physics.atom-ph
Cold SO_2 molecules by Stark deceleration
我们用斯塔克减速器产生了质心速度接近于零的SO_2分子。由于超声速SO_2分子束的初始动能很高，而每级去除的动能很小，因此需要326级减速才能使SO_2完全静止，这明显多于其他实验。我们表明，在这样的减速器可能的损失，由于运动的自由度之间的耦合必须考虑。将实验结果与三维蒙特卡罗模拟进行了比较，证明了斯塔克减速器的量子态选择性。
2007-12-10 physics.atom-ph
Scattering of cold $^4$He on $^4$He$-^{6,7}$Li and $^4$He$-^{23}$Na molecules
我们预测$s-$波弹性截面$σ$的低能原子-分子碰撞的动能高达40 mK，为$^4$ He碰撞与弱结合的双原子分子形成的$^4$ He与$^7$ Li，$^6$ Li和$^{23}$ Na。我们的散射计算是通过使用从几个可用的现实模型作为输入的重整化零范围模型，以及一个有限范围的一项可分离的潜力，以量化的范围校正我们的预测的相关性，从双原子和三原子分子的结合能进行。可能的实验实现的特别相关的，我们显示了在$σ$中的零发生的碰撞冷$^4$他$^4$他$-^{23}$钠分子低于20 mK。此外，我们的结果为弹性碰撞$^4$他$^4$他$-^{6,7}$锂分子表明，$σ$变化很大的现实模型研究。由于所选择的分子是弱结合的，散射能量非常低，我们的结果是根据Efimov物理解释的，这解释了我们的预测的模型独立性和鲁棒性，尽管在潜在的范围内有一些敏感性。
2018-09-24 physics.atom-ph
Creation of vibrationally-excited ultralong-range Rydberg molecules in polarized and unpolarized cold gases of ${}^{87}$Sr
研究了31个$\lesssim n \lesssim41$在极化和非极化$^{87}$ Sr冷气体（$T\sim900$ ~nK）中基态和激发态振动能级产生超长程里德堡分子（ULRM）的光激发速率.测量的生产率的$ν=0, 1$和2个振动水平揭示了相当不同的$n$的依赖性，通过评估与不同的振动水平和分子旋转状态的激发相关的弗兰克-康登因子进行分析。特别地，对于自旋极化费米子的气体，只有具有奇数旋转量子数的里德伯二聚体被激发，这是由于它们的波函数相对于交换是反对称的要求。这些数据还表明，振动激发的$ν=1$分子的形成的测量可以提供一个探针的对相关的中间长度尺度从$\sim20$ ~nm延伸到大于250~nm。
2019-09-10 physics.atom-ph
Quo vadis, cold molecules? - Editorial review
我们给出了一个快速发展的超冷极性分子领域的快照，并带领读者浏览这一专题中出现的论文。
2005-05-30 physics.atom-ph physics.chem-ph
Photoassociation of multiple cold molecules in a dipole trap
本文通过在磁光阱中对Rb2进行光缔合获得精确振转光谱，并首次在光学偶极阱中实现多种振转态冷分子的光缔合，为同时制备不同种类冷分子及碰撞动力学研究提供了通用方法。
2024-02-25 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Efficient Stark deceleration of cold polar molecules
斯塔克减速已被用于减缓和捕获几种中性，基态极性分子产生的超音速光束扩展。由于电极阵列的有限物理尺寸和可应用的电场的实际限制，只有特定速度和位置范围内的分子才能被有效地减慢和捕获。这些限制导致在一个有限的相空间接受的减速器在横向和平行于分子束轴的方向，因此，需要仔细建模的理解和实现有效的斯塔克减速器操作。我们目前的工作慢的羟基自由基（OH）阐明物理控制的演变的分子相空间包的实验结果和模型计算。从这些结果中，我们推导出必要的斯塔克减速器的有效操作的实验条件。
2004-07-02 physics.atom-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
Trapping cold ground state argon atoms for sympathetic cooling of molecules
我们将冷的基态氩原子囚禁在一个由堆积腔产生的深光学偶极阱中。这些原子是分子共振冷却的一般来源，通过从激光冷却的亚稳氩原子云中淬灭它们而被装入陷阱。虽然基态原子不能直接探测，我们发现他们通过观察碰撞损失的共囚禁亚稳态氩原子使用一种新型的参数损失谱。使用这种技术，我们还确定了基态和亚稳态4s[3/2] $_2$之间的极化率比为40 $\pm6$，并发现亚稳态的极化率为（7.3 $\pm$ 1.1）$\times$ 10 $^{-39}$ Cm $^2/$ V。最后，在没有光辅助碰撞的情况下，亚稳原子的Penning和缔合损失被确定为$(3.3\pm 0.8) \times 10^{-10}$ cm $^3$ s $^{-1}$。
2014-06-10 physics.atom-ph
Improved setup for producing slow beams of cold molecules using a rotating nozzle
古普塔和赫希巴赫首先证明，冷分子和慢分子的强烈光束是由快速旋转的喷嘴超音速膨胀产生的。提出了一种改进的装置，允许加速或减速冷原子和分子束高达500米/秒。技术改进进行了讨论，其特征在于通过详细的分析时间的飞行密度分布的光束参数。证明了这种束源与静电场相结合来引导极性分子的可能性。
2009-10-17 physics.atom-ph physics.ins-det
Optical pumping and vibrational cooling of molecules
从冷原子产生冷分子的方法倾向于留下具有大量残余内能的分子系综。例如，最初通过冷Cs原子的光缔合形成的Cs 2分子处于电子基态的几个振动能级v。在这里，我们应用了宽带飞秒激光，通过几个电子激发-自发发射循环重新分布基态的振动布居。激光脉冲被成形以去除v = 0能级的激发频带，防止从该状态再激发。我们观察到一个快速和有效的积累，约70%的最初检测到的分子，在最低的振动水平，v = 0，单重电子态。这种非相干减少粒子数泵浦方法的有效性是非常普遍的，并为激光冷却和分子操纵开辟了令人兴奋的前景。
2008-06-24 physics.atom-ph
Diffusion, thermalization and optical pumping of YbF molecules in a cold buffer gas cell
我们在一个充满氦气缓冲气体的低温冷却池中用激光烧蚀法制备了密度为10^18 m^-3的YbF分子。利用吸收成像和吸收光谱，我们研究了分子的形成，扩散，热化和光泵浦。吸收图像显示了远离消融目标的分子的初始快速膨胀，随后是慢得多的扩散到细胞壁。我们研究了扩散的时间常数如何依赖于氦的密度和温度，并获得了在两个不同温度下的YbF-He扩散截面的值。我们测量的平移和旋转温度的分子作为时间的函数，因为形成，获得的特征时间常数的分子热化与细胞壁，并阐明负责限制这种热化率的过程。最后，我们详细研究了探测激光的吸收随强度增加而饱和的情况，表明饱和强度与氦密度成正比。我们用它来估计碰撞率和细胞中分子的密度。
2011-02-25 physics.atom-ph
A search for varying fundamental constants using Hz-level frequency measurements of cold CH molecules
许多现代理论预测，基本常数取决于时间、位置或物质的局部密度。我们开发了一种冷分子脉冲束的光谱方法，并用它来测量CH中微波跃迁的频率，精度可达3 Hz。通过比较这些频率与银河系中CH源的测量值，我们检验了地球和星际介质的高密度和低密度环境之间的基本常数可能不同的假设。对于精细结构常数，我们发现Δα/α=（0.3 +/- 1.1）*10^{-7}，这是迄今为止对α变化的最强限制。对于电子与质子的质量比，我们发现Δμ/μ=（-0.7 +/- 2.2）* 10^{-7}。我们建议如何专门的天体物理测量可以进一步改善这些约束，也可以约束常数的时间变化。
2013-08-07 physics.atom-ph
Preparation of an ultra-cold sample of ammonia molecules for precision measurements
我们目前的实验中，氨分子的超冷样品从静电阱释放，并在可变的时间后重新捕获。它表明，通过执行绝热冷却之前释放的分子和绝热再压缩后，他们被重新捕获，我们能够观察到分子，甚至超过10毫秒的自由膨胀后。在此期间执行的相干测量将具有统计不确定性，该统计不确定性近似地随着膨胀时间的平方根的倒数而减小。这为高分辨率光谱学和基础物理理论的精确测试提供了有趣的前景。
2014-05-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
Cold molecules formation by shaping with light the short-range interaction between cold atoms: photoassociation with strong laser pulses
研究了在短原子间距下，强激光脉冲作用下两个冷原子光缔合形成冷分子的过程，在光诱导（绝热）势中产生了分子动力学.用铯二聚体中的两电子态模型分析了这种强耦合机制的影响，并给出了具体的结果：（1）在短和中等原子间距离下，由于非脉冲耦合机制，基态粒子数向内区的加速; ii）在基态的强束缚能级中形成冷分子，其中在脉冲结束时的布居数远大于在激发态的束缚能级中光缔合的布居数; iii）保持初始波函数连续体中的最大值的特征的基态波包的最终动量分布。结果表明，光生势的拓扑结构在动力学中起着重要的作用。
2009-06-10 physics.atom-ph quant-ph
Phase Space Manipulation of Cold Free Radical OH Molecules
我们报告聚束，减慢，和加速的双原子羟基自由基（OH）的超声冷却束。\textit{In situ}沿光束传播路径的激光诱导荧光观察允许通过精确排序的非均匀电场的斯塔克效应的OH分子的纵向相空间操纵的详细表征。
2003-06-07 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
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
Light-assisted ion-neutral reactive processes in the cold regime: radiative molecule formation vs. charge exchange
本文对激光冷却的Ca+离子与Rb原子在离子-原子混合阱中的冷反应碰撞进行了实验和理论研究。我们观察到丰富的化学动力学解释的非绝热和辐射电荷交换，以及辐射分子的形成，使用高层次的电子结构计算。我们研究了光辅助过程的作用，并表明在激发反应通道中，占主导地位的化学途径的效率大大提高。我们的结果说明了辐射和非辐射过程的重要性，发生在离子-原子混合陷阱的冷化学。
2011-10-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Collisional properties of cold spin-polarized nitrogen gas: theory, experiment, and prospects as a sympathetic coolant for trapped atoms and molecules
本文报道了氮原子冷自旋极化气体中碰撞诱导偶极弛豫的实验和理论研究。我们使用缓冲气体冷却来制造密度为5+/-2 x 10^{12} cm-3的14 N和15 N原子的捕获样品，并在毫开尔文温度下测量它们的磁弛豫速率。基于N2的7 Sigma_u电子态的精确从头计算相互作用势的严格量子散射计算表明，在宽的温度范围（1 mK至1 K）和磁场（10 mT至2 T）内，N + N碰撞中的偶极弛豫以~10^{-13} cm 3/s的缓慢速率发生。计算的偶极弛豫速率是不敏感的相互作用势的小的变化和自旋交换相互作用的大小，使测量的N原子密度的准确校准。我们发现计算和实验确定的速率之间的一致性。我们的研究结果表明，N原子是有前途的候选人，为未来的实验上的交感冷却的分子。
2011-03-04 physics.atom-ph
Production of cold formaldehyde molecules for study and control of chemical reaction dynamics with hydroxyl radicals
提出了一类低温化学反应的控制方法。具体而言，我们显示的氢提取通道中的甲醛（H $_{2}$ CO）和羟基自由基（OH）的反应可以通过控制分子状态或外部电场。我们还概述了调查和演示控制这个重要的反应的实验。为此，我们报告的H $_{2}$ CO分子的第一斯塔克减速。我们已经将H $_{2}$ CO的分子束减速到基本上静止，在100 mK的温度下产生冷分子包，包中有几百万个分子，密度为$\sim10^{6}$ cm $^{-3}$。
2005-08-18 physics.atom-ph physics.chem-ph
Cold Molecule Spectroscopy for Constraining the Evolution of the Fine Structure Constant
我们报告精确测量的基态，$λ$的双峰微波跃迁的羟基自由基分子（OH）。利用斯塔克减速器产生的慢冷分子，我们将F' = 2 $\to$ F = 2跃迁的测量精度提高了25倍，（1 667 358 996 $\pm$ 4）Hz，而对于F' = 1 $\to$ F = 1跃迁，则增加10倍，得到（1 665 401 803 $\pm$ 12）Hz。将这些实验室频率与星际空间OH超脉泽的频率进行比较，将使$Δα/α$在$\sim$ $10^{10}$年内的灵敏度为1 ppm。
2006-01-17 physics.atom-ph physics.gen-ph
Cold collision and high-resolution spectroscopy of buffer gas cooled BaF Molecule
报道了一氟化钡（BaF）与缓冲气体冷碰撞的详细实验研究以及与激光冷却相关的高分辨光谱。利用激光烧蚀和缓冲气体冷却的低温装置有效地制备了BaF分子。识别了激光冷却相关的过渡$|X^2Σ, v=0, N=1\rangle$到$|A^2Π, v'=0, J'=1/2\rangle$。与缓冲气体的碰撞截面为$1.4(7)\times10^{-14} cm^{-2}$，非常适合于缓冲气体的冷却。转动和振动温度都被有效地冷却，大量的分子被淬灭到所需的状态。本研究为BaF分子的进一步激光冷却提供了重要的基准。
2016-12-22 physics.atom-ph physics.optics
A high quality, efficiently coupled microwave cavity for trapping cold molecules
我们描述了一个法布里-珀罗微波腔，用于在微波场的波腹处囚禁原子和分子。该腔通过一个小的耦合孔从波导馈电。聚焦于腔的紧凑谐振模式，我们测量了电场分布、腔品质因数和耦合效率如何依赖于耦合孔的半径。我们测量的品质因数如何依赖于温度的范围内从77至293 K的镜子。耦合孔的存在稍微改变了模式的轮廓，导致反射镜边缘周围的衍射损耗增加和品质因数的小幅降低。我们找到了使腔内电场最大化的孔尺寸。我们开发了一个分析理论的孔径耦合腔，同意与我们的测量，小偏差，由于增强的衍射损耗。我们发现我们的测量和有限差分时域模拟腔之间的协议。
2014-09-09 physics.atom-ph
Measurement of small photodestruction rates of cold, charged biomolecules in an ion trap
在这项工作中，我们展示了测量的光破坏率的冷冻，带电的生物分子。在超高真空条件下的离子阱中的分子离子的长期稳定存储允许测量小速率和验证速率在光破坏激光强度中是线性的。对有机化合物大黄酸（C30 H46 O 4）的单质子化分子进行测量，所述有机化合物大黄酸（C30 H46 O 4）通过使用不同强度的连续波UV激光（266 nm）解离。的分子被同情地冷却，同时捕获的激光冷却钡离子的平移温度低于150 mK。已测定的破坏速率小于0.05 s^-1，截面为（1.1 +/- 0.1）* 10^-17 cm ^2。可调谐紫外激光源的扩展将允许对各种冷复杂分子进行高分辨率解离光谱研究。
2009-01-07 physics.atom-ph
Photoassociation of a cold atom-molecule pair: long-range quadrupole-quadrupole interactions
应用静电相互作用多极展开的一般形式，计算了大间距下激发态原子（无精细结构）与基态双原子分子间的势能。这两个合作伙伴表现出永久的四极矩，使他们的相互四极-四极远程相互作用是有吸引力的足以结合三聚体。给出了激发态Cs（6 P）原子和基态Cs 2分子的数值计算结果.因此，实现光缔合的冷原子/二聚体对的前景进行了讨论，发现有前途的。该方法可以推广到分子间的长程相互作用，研究冷四聚体的形成。
2010-08-31 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-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
Measurements of trap dynamics of cold OH molecules using resonance enhanced multiphoton ionization
用电磁场捕获冷的、化学上重要的分子是研究小分子及其相互作用的有用技术。捕获器提供精确检测这些低密度分子样品所需的长相互作用时间。然而，在这些系统中，捕获场导致不均匀的分子密度分布。因此，重要的是能够通过实验表征阱中的空间密度分布。使用共振增强多光子电离（REMPI）电离阱中不同位置的分子并检测所得离子可用于探测密度分布，即使在这些实验中存在低密度，因为检测效率极高。直到最近，化学上最重要的分子之一，OH，还没有一个方便的REMPI方案。在这里，我们使用一个新开发的1 + 1' REMPI方案来检测捕获的冷OH分子。我们利用这种能力来测量云的中心密度和密度分布的陷阱动态。这些类型的测量可用于优化分子进入陷阱的装载，以及帮助表征能量分布，这是解释分子碰撞实验的关键知识。
2017-05-17 physics.atom-ph physics.chem-ph
Large Effects of Electric Fields on Atom-Molecule Collisions at Millikelvin Temperatures
利用外场控制冷分子之间的相互作用可以阐明量子力学在分子碰撞中的作用。我们建立了一个新的实验平台，其中超冷铷原子和冷氨分子分别被磁场和电场捕获，然后结合起来研究碰撞。我们观察到的非弹性过程比预期的更快，从早期的无场计算。我们使用量子散射计算表明，电场可以有一个重大的影响碰撞的结果，即使在没有偶极-偶极相互作用。
2011-01-14 physics.atom-ph
Stereodynamical control of cold collisions between two aligned D2 molecules
光学状态制备和排列的分子在冷态下的共振散射允许最详细的询问和控制双分子碰撞。这种技术最近已被应用到两个对齐的ortho-D2分子的碰撞，在j=2的旋转水平的v=2的振动流形使用斯塔克诱导的绝热拉曼通道技术。在这里，我们发展了两个对齐的分子碰撞的理论形式，并将我们的方法应用于态预备D2（v = 2，j =2）+ D2（v=2，j=2）--> D2（v=2，j=2）+ D2（v=2，j=0）碰撞。在精确的H $_2$ -H $_2$相互作用势上进行了全维量子散射计算。实验角分布的关键特征被再现，并主要归因于轨道角动量L=4的分波共振
2022-07-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Collisions of bosonic ultracold polar molecules in microwave traps
本文从理论上分析了圆极化微波场中线性极性分子间的碰撞。DeMille \cite{DeMille}提出的微波阱与其它阱相比似乎是相当有利的。在这里，我们已经证明，微波阱可以提供一个成功的蒸发冷却的极性分子在一个相当宽的频率范围内的交流场。我们认为，不仅基态极性分子可以被安全地捕获，其他一些态的分子也可以被安全地捕获。但是，分子可以安全地加载和捕获的状态取决于AC场的频率。
2009-03-18 physics.atom-ph
The Buffer Gas Beam: An Intense, Cold, and Slow Source for Atoms and Molecules
原子和分子束是光谱学和碰撞过程研究的有力工具。超音速膨胀技术可以产生许多种类的原子和分子的冷束。然而，所产生的光束通常在实验室框架中以300-600 m/s的速度移动，并且对于大类物质而言，对于重要应用而言，其通量（即亮度）不足。相比之下，缓冲气体束在许多情况下是一种优越的方法，在实验室框架中产生冷且相对缓慢的分子，具有高亮度和很大的通用性。在特定的技术优势和限制方面，超音速和缓冲气体冷却束之间存在基本的差异。目前，显然尚未对缓冲气体方法的所有可能变化进行研究。在这篇评论中，我们将提出一个调查的缓冲气体束的最新技术水平，并探讨一些可能的未来方向，这些新的方法可能采取。
2011-11-11 physics.atom-ph physics.chem-ph
Disassociation of a one-dimensional cold molecule via quantum scattering
本文提出一维冷分子量子散射最简模型，结合 Born 近似与 Lippmann-Schwinger 数值解分析解离、反射和透射概率，发现最大解离速率随相互作用强度和入射动量增大存在极限。
2023-07-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Theoretical investigation of a two-stage buffer gas cooled beam source
介绍了一种新型的两级氦缓冲气冷束源。以CaF为实验分子，对该光源产生的分子束的性质进行了理论研究。气相分子首先通过激光烧蚀在3 K氦缓冲气室中产生，然后通过与缓冲气原子碰撞冷却到3 K。然后将预冷的分子提取到0.5K氦缓冲气体室中，在那里它们通过与冷氦原子的碰撞进一步冷却到0.5K。最后，冷分子通过0.5K室出口孔被抽到高真空中，形成分子束。当两个池都工作在所谓的流体动力学卷吸区时，平均前向速度和束流通量分别为45 m/s和8 $\times$ 10 $^{12}$分子/脉冲。利用该通量和Maxwell-Boltzmann概率密度函数，计算了在0.5~K下以$\leq$ ~5~m/s速度运动的分子数为8 $\times$ 10 $^{9}$ .冷分子的这些慢而强的光束有利于分子的有效磁光捕获，研究具有超冷原子的分子的共振冷却，以及执行高精度分子光谱学。
2020-04-12 physics.atom-ph
Impact of overlapping resonances on magnetoassociation of cold molecules in tight traps
重叠的费什巴赫共振通常在超冷原子的实验中观察到，并且可以影响分子生产过程。我们得到一个有效的方法来描述磁关联在外部陷阱中存在多个重叠共振。我们研究了陷阱的强度和形状如何影响能级结构，并证明了存在一个制度，其中传统的双通道朗道-齐纳描述的分子生产过程中打破。
2016-09-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Electric-field-controlled cold dipolar collisions between trapped CH$_3$F molecules
达到高密度是多原子分子冷碰撞实验的关键一步。我们使用冷冻离心机加载多达2个$\times10^7$ CH $_3$ F分子到盒状电阱中，在约350 mK的温度下实现高达10 $^7$/cm $^3$的密度，其中弹性偶极横截面超过7 $\times$ 10 $^{-12}$ cm $^2$。我们测量的非弹性速率常数低于4 $\times$-10 $^{-8}$ cm $^3$/s和控制这些通过调整一个均匀的电场，覆盖了大部分的陷阱体积。与从头计算的比较，偶极弛豫得到了很好的协议。我们的技术和发现是通用的，并立即为其他冷分子碰撞实验相关。
2022-04-26 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
A new experiment to test parity symmetry in cold chiral molecules using vibrational spectroscopy
我们提出了一个简短的回顾，我们的进展，测量重金属手性配合物的宇称破坏使用中红外拉姆齐干涉。我们讨论了我们的进展，解决主要的挑战，包括缓冲气体源的缓慢，冷多原子分子的发展，和使用主频率标准校准的量子级联激光器的频率稳定。我们报道了非手性测试物种的调查，其中有前途的手性衍生物已被合成。
2019-12-12 physics.atom-ph physics.chem-ph
A Moving Magnetic Trap Decelerator: a New Source for Cold Atoms and Molecules
我们提出了一个实验实现的移动磁阱减速器，其中夹带在冷超声束中的顺磁性粒子在一个共同移动的磁阱减速。我们的方法允许一个有效的减慢顺磁原子和分子接近停止速度。我们表明，在现实条件下，我们将能够捕获和减速的初始超音速光束的一大部分。我们提出了我们的第一个结果，在一个移动的磁阱减速亚稳态氖原子附近休息。我们估计的相空间体积所占据的减速粒子在50米/秒的最终速度显示了两个数量级的改进相比，目前可用的减速技术。
2011-09-23 physics.atom-ph physics.chem-ph
An Electro-Optical Trap for Polar Molecules
本文详细讨论了在均匀静电场中嵌入一个光阱来实现对极性分子的电光阱，并对阱的性质进行了分析和讨论。电光阱提供了优于光学阱的显著优点，包括增加的阱深度和将捕获的分子的排列转换为标记的取向。相对于静电场倾斜光场的偏振平面减小了陷阱深度和取向，并提升了被捕获分子的$\pm M$态的简并性。这些和其他功能的电光陷阱的极性和可极化的分子的本征性质的解释相结合的永久性和诱导电偶极相互作用在发挥作用。
2022-05-12 physics.atom-ph
Absolute numbering of asymptotic vibrational levels of diatomic molecules from cold physics experiments
我们提出了一个简单的方法，用于确定在冷物理实验中经常观察到的双原子分子中孤立的近解离能级的绝对振动编号。该方法是基于同位素位移和工程，即使只有两个级别的能量从一个同位素和一个级别从另一个同位素已经测量。它表明从最近报道的精确测量的结合能的水平躺在接近超冷Yb 2，CsYb，RbSr和RbYb分子的解离极限的数据。它的预测同意这些更精细的多同位素潜力曲线拟合。PACS编号：31.50.Bc、33.20.Kf、33.20.Vq、33.50.Dq
2019-12-31 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Cold and Ultracold Molecules: Science, Technology, and Applications
本文综述了冷分子和超冷分子的研究现状。它是《新物理学杂志》关于冷和超冷分子的特刊的介绍，并描述了基础研究和技术发展的新前景。冷分子和超冷分子可能会彻底改变物理化学和少数体物理学，提供探测量子物质新状态的技术，允许对基本和应用兴趣进行精确测量，并实现对凝聚态现象的量子模拟。超冷分子提供了有前途的应用，如量子计算的新平台，分子动力学的精确控制，纳米光刻和玻色增强化学。讨论基于最近的实验和理论工作，并总结了这个迅速扩展的研究领域的预期未来方向和悬而未决的问题。
2009-04-21 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Atom-molecule coexistence and collective dynamics near a Feshbach resonance of cold fermions
简并费米气体在费什巴赫共振附近与分子相互作用，对于形成原子和分子作为相干叠加共存的混合态来说是不稳定的。这种状态的理论是使用映射到Dicke模型，在单模近似下处理分子场。结果是准确的，在强耦合制度有关目前的实验工作。利用Dicke模型的精确解研究了混合态分子场的稳定性、相图和非绝热动力学。
2004-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.atom-ph
Tunable disorder in a crystal of cold polar molecules
在目前的工作中，我们证明了通过外场控制光晶格上分子的集体激发（激子）动力学的可能性。我们表明，适当选择的两种混合物的超冷极性分子装载在光晶格形成的声子晶体，激子杂质的相互作用可以通过施加外部电场控制。这一方法可用于超冷分子多体纠缠态的受控产生和量子粒子无序局域化和离域化的时域量子模拟。
2010-05-18 cond-mat.other physics.atom-ph physics.chem-ph
Coherence of Symmetry-Protected Rotational Qubits in Cold Polyatomic Molecules
本研究在电盒中捕获冷甲醛分子，利用对称性保护的转动态实现长寿命相干性，构建对外电场不敏感、对磁场弱依赖的量子比特，为冷分子量子与精密实验奠定基础。
2024-12-01 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Cold free radical molecules in the laboratory frame
一类特殊的分子，即自由基分子，对分子动力学和化学物理的许多子领域都很重要，现在在实验室框架中享有很大程度的质心运动控制。本文报道的例子涉及羟基自由基（OH），它的内部自由度在超音速膨胀冷却后，已被聚束，加速，并使用随时间变化的非均匀电场减慢。激光诱导荧光沿光束传播路径的原位观测允许详细表征的纵向相空间操纵的OH分子的电场。创建一个脉冲包含1 e3至1 e6分子拥有纵向速度从2到80米/秒左右的平均实验室速度变量从550米/秒到休息，只有几毫米的空间范围代表了一个令人兴奋的和有用的新的实验能力，探索自由基动力学。本文提供了最详细的研究斯塔克减速动力学的日期。
2004-03-26 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
