基于Feshbach共振结合光泵浦技术的超冷钠铯极性分子高效制备实验研究
批准号:
12104276
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
刘文良
依托单位:
学科分类:
冷原子分子物理及应用
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘文良
中文摘要
超冷分子物理的理论和实验研究有利地促进了多体物理,分子量子态操控,超冷化学等诸多前沿领域的快速发展。异核超冷基态极性分子作为新的研究平台已成为继超冷原子之后近年来国际上的研究热点。超冷钠铯分子作为研究平台的优势尤为突出,但是它的密集制备问题一直没有被解决。本项目以现有的Na,Cs玻色爱因斯坦凝聚为实验基础,提出Feshbach磁缔合结合光泵浦实现超冷钠铯分子密集制备的方案。该方案拟通过Feshbach缔合原理获得弱束缚的钠铯Feshbach分子,宽带光泵浦主动实现基态振转钠铯分子的持续积累。通过本方案将研究Na-Cs碰撞核间散射长度随磁场变化的物理机制以及泵浦光作用下超冷分子跃迁的动力学行为。本项目制备得到的密集超冷钠铯极性分子将为基于超冷极性分子的前沿科学研究提供良好的研究平台,同时本项目采用的实验方案也将为其他超冷极性分子的高效制备提供了新的途径。
英文摘要
The theoretical and experimental progress of ultracold molecules physics has efficiently promote the development of many fields such as novel many-body physics, molecular state manipulation, ultracold chemistry, and so on. Heteronuclear polar ground-state molecules serve as a new platform have attracted considerable attention in recent years after ultracold atoms. The ultracold NaCs molecule is an excellent research platform, but, its intensive preparation has not been solved. In this project , taking advantage of the scheme of Feshbach magnetic association and optical pumping, we intend to realize the efficient preparation of ultracold NaCs molecules based on Na, Cs Bose Einstein Condensation. The weakly bound Feshbach NaCs molecules will be realized by the Feshbach magnetic association,and the ground state molecules will be continuous accumulation under the broadband optical pumping. We will also research the physical mechanism for the changes of Na-Cs internuclear scattering length with different magnetic fields and the dynamic behavior of ultracold atomic transition under the action of pump light. Therefore, the implementation of the program will get high-quality molecular samples for the scientific research and pave a new way to the production of ultracold polar molecules.
根据项目研究计划,我们实验研究了通过光泵浦技术高效制备超冷振转基态钠铯分子.实验建立了高强度,高精度,高稳定的Feshbach磁场装置,通过优化实验参数获得了Na-Cs原子的碰撞散射特性;采用磁缔合技术制备了NaCs分子;在上述基础上,实验探测了分子跃迁频谱,实现了振转基态超冷钠铯分子的密集制备,实验获得了2.2*10^4个振转基态钠铯分子,相应的峰值密度为10^12cm^-3相空间密度为0.01.该成果将为开展基于超冷分子的前言科学研究奠定基础. 完成了项目预期的研究内容,达到了预期的研究目标.. 主要研究成果发表论文8篇,其中《Phys.Rev.Lett.》1篇,《Light:Science & Application》1篇,《Physical Chemistry Chemical Physics》1篇,《Chinese Physics B》2篇,《photonics》1篇,以及其他论文2篇.在项目完成中毕业博士2名,硕士两名.
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