超冷銣銫極性分子的制備及測量.pdf

1、激光冷卻俘獲原子的實現(xiàn)使原子分子物理的研究煥發(fā)無限生機，尤其是近幾年在超冷原子分子物理的研究中形成了若干有重要意義的新方向，如超冷極性分子。永久電偶極矩、易受外場操控、可調(diào)控的各向異性長程偶極-偶極作用等特點使其在精密測量、量子計算、多體問題和超冷化學(xué)等方面有著重要的應(yīng)用。分子具有的多重振轉(zhuǎn)能級結(jié)構(gòu)為量子態(tài)的并行運算提供了條件，但也幾乎排除了用激光冷卻技術(shù)實現(xiàn)分子直接冷卻的可能性。以超冷原子樣品為基礎(chǔ)，通過光場或者磁場的締合是目前制備超

2、冷分子的主要技術(shù)手段。本文建立了超冷銣銫原子的實驗平臺，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了超冷銣銫極性分子的制備，利用原子俘獲損耗技術(shù)和光電離技術(shù)分別觀測到了超冷激發(fā)態(tài)和超冷基態(tài)銣銫分子，測量了超冷銣銫分子的光締合光譜和光電離，并對相關(guān)物理特性，如原子碰撞特性、分子轉(zhuǎn)動常數(shù)和離心扭曲常數(shù)及分子的壽命、電偶極矩等進(jìn)行了研究。
　　本文的主要創(chuàng)新性工作概括如下:
　　一、利用暗磁光阱技術(shù)，將磁光阱中冷原子密度增加了一個數(shù)量級:銫原子密度達(dá)到6×1

3、011cm-3，銣原子密度達(dá)到3×1011cm-3，有效地降低了原子間的碰撞損失率，為制備超冷銣銫分子奠定了基礎(chǔ)。
　　二、利用原子熒光調(diào)制解調(diào)和共振增強雙光子電離，分別實現(xiàn)了超冷激發(fā)態(tài)銣銫分子和超冷基態(tài)銣銫分子的高靈敏探測。
　　三、采用無調(diào)制數(shù)字伺服系統(tǒng)鎖頻方法，實現(xiàn)了激光器頻率覆蓋范圍內(nèi)任意絕對頻率的鎖定，將締合光激光器長期鎖定在原子-分子躍遷頻率上，為研究超冷基態(tài)分子的光電離光譜提供了必要的技術(shù)支持。
　　四、