分子体系激光冷却的机理和方法的高精度理论研究
结题报告
批准号:
21773251
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
边文生
学科分类:
B0301.化学理论与方法
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴亚楠、刘昊、李丰毅、罗佳
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中文摘要
超冷分子与精密测量、量子计算和量子通讯等诸多应用领域密切相关,因此近年来分子体系的冷却引起了人们的广泛关注。然而由于内态结构的复杂性,分子体系的激光冷却十分困难,目前仅有极少数分子实现了激光冷却。我们拟使用包含旋轨耦合效应的高精度从头算和非绝热动力学方法研究一系列分子的激光冷却可行性,寻找新的适合激光冷却的体系,提出中性分子平动冷却和分子离子内态冷却的机制,并设计检测分子体系冷却效果的方案。研究结果对于揭示激光冷却过程的本质特征, 解释和指导实验,获得对激光冷却机理的新认识具有重要的意义。
英文摘要
Owing to the exciting potential applications of ultracold molecules and molecular ions in many fields, developing new cooling schemes has attracted great interests in recent years. However, the successful direct laser cooling has been achieved in only a few neutral and charged molecules. In fact, although laser cooling of atomic systems is nowadays a rather well-established experimental technique, many nonmetal atoms can not be cooled to the ultracold regime. We plan to choose a series of molecular systems as our research objects. Direct laser cooling of them will be investigated by using highly accurate ab initio and dynamical calculations including the spin–orbit coupling and non-adiabatic effects.The research results will have great importance in revealing the essential characteristics of the laser cooling processes, guiding experiments and acquiring novel insights in the laser cooling.mechanisms.
超冷分子在精密测量、量子计算等诸多领域都有潜在应用价值,但目前仅有有限的几种分子在实验上通过激光冷却的方法实现了达到超冷的目标,这源于分子内态结构的复杂性所带来的困难。本项目使用包含旋轨耦合效应的高精度从头算和量子动力学方法研究了一系列分子的激光冷却可行性,找到并确立了CaCCH、SrCCH、SiH和PH等新的极佳的候选超冷分子体系,构建了可达超冷的激光冷却方案,为相关实验提供了重要参考。特别是,基于所获研究结果,提出了分子激光冷却的第四个准则,归纳出了“交叉点下移”的经验规律。本项目的研究取得了一系列成果,已在重要学术刊物发表了10篇论文,获得了有意义的发现。这些研究成果对于揭示激光冷却过程的特征,解释和指导实验,获得对激光冷却机理的新认识具有重要意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A Theoretical Study on Laser Cooling Feasibility of Group IVA Hydrides XH (X = Si, Ge, Sn, and Pb): The Role of Electronic State Crossing
IVA族氢化物XH(X = Si、Ge、Sn和Pb)激光冷却可行性的理论研究:电子态跨越的作用
DOI:10.3389/fchem.2020.00020
发表时间:2020-01
期刊:Front. Chem.
影响因子:--
作者:Donghui Li;Mingkai Fu;Haitao Ma;Wensheng Bian;Zheng Du;Congmei Chen
通讯作者:Congmei Chen
Production of ultracold CaCCH and SrCCH molecules by direct laser cooling: A theoretical study based on accurate ab initio calculations
通过直接激光冷却生产超冷 CaCCH 和 SrCCH 分子:基于精确从头计算的理论研究
DOI:--
发表时间:2021
期刊:J. Chem. Phys.
影响因子:--
作者:Wensha Xia;Haitao Ma;Wensheng Bian
通讯作者:Wensheng Bian
DOI:10.7503/cjcu20210129
发表时间:2021
期刊:Chem. J. Chinese Universities
影响因子:--
作者:Wensheng Bian;Jianwei Cao
通讯作者:Jianwei Cao
Dynamics and kinetics of the Si(1D) + H2/D2 reactions on a new global ab initio potential energy surface
新的全局从头势能表面上 Si(1D) H2/D2 反应的动力学和动力学
DOI:10.1039/d0cp05540a
发表时间:2021-03-14
期刊:PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
影响因子:3.3
作者:Cao, Jianwei;Wu, Yanan;Bian, Wensheng
通讯作者:Bian, Wensheng
DOI:10.1063/1674-0068/cjcp2110197
发表时间:2021
期刊:Chin. J. Chem. Phys.
影响因子:--
作者:Jianwei Cao;Yanan Wu;Wensheng Bian
通讯作者:Wensheng Bian
激发态分子反应的动力学研究:色散力和特殊中间体的作用
  • 批准号:
    22320102004
  • 项目类别:
    国际(地区)合作研究与交流项目
  • 资助金额:
    216.00万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
面向化学反应的模式相关耦合量子动力学理论方法及其程序化
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    304万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
多氢转移过程的量子力学研究
  • 批准号:
    21973098
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
小分子反应体系的多电子态耦合势能面和微观动力学
  • 批准号:
    21473218
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    88.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
单分子体系中氢迁移单量子态的量子力学研究
  • 批准号:
    91221105
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
PSO-PIST方法和程序的发展及应用
  • 批准号:
    21173232
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
基于化学反应高维、耦合势能面的态-态动力学
  • 批准号:
    20733005
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    180.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
燃烧中典型烃类反应动力学的理论研究
  • 批准号:
    20673127
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
多原子反应体系的多级势能面和量子动力学
  • 批准号:
    20573119
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    边文生
  • 依托单位:
国内基金
海外基金