用高分辨光电子谱学方法搜寻可激光冷却的负离子

批准号:
11974199
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
宁传刚
依托单位:
学科分类:
原子分子与光子相互作用
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
宁传刚
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中文摘要
利用激光把中性原子和正离子冷却到超低温是目前比较成熟的技术。在过去四十多年的发展中,激光冷却取得了很多重要成果,并打开了多个激动人心的研究领域。然而,激光冷却负离子到现在还没有被实现,这是由于负离子通常没有激光冷却所需的快速光跃迁循环。通过二十多年的研究,目前人们发现La负离子具有电偶极跃迁允许的束缚态,很有可能可以被激光冷却。但是由于La唯一的稳定同位素139核自旋为7/2,存在较多的暗态,使得激光系统比较复杂。因此很有必要寻找新的可以激光冷却的负离子。项目计划利用新发展的低温离子阱-慢电子速度成像联用的高分辨光电子谱学方法在过渡族、镧系、锕系中搜寻新的可以激光冷却的负离子,测量其能级结构,确定电偶极跃迁的能量和速率。激光冷却负离子的一个重要用途是协同冷却反质子。此外,超冷负离子对冷化学、冷等离子等研究也具有重要意义。
英文摘要
Laser cooling is a well-established technique for the creation of ultracold neutral atoms and positive ions ensembles. This ability has opened many exciting new research fields over the past forty years. However, no negative charged ions has been directly laser cooled because the cycling transition in atomic anions is very rare. La has been chosen as the most promising candidate based on the efforts over twenty years. However,Lanthanum has only one stable isotope 139La. Its nuclear spin is 7/2. This makes the repumping laser system very complicated due to the dark states. Therefore, it is very important to search for new candidates for laser cooling of negative ions. The present project aims to find new candidates in transition metals, lanthanides, and actinides via the slow electron velocity mapping imaging in combination with cold ion trap. The energy levels and the transition rates of promising candidates will be determined. A particularly important application is to sympathetically cool antiprotons in the production of ultracold antihydrogen. Obviously, laser cooling of anions could also open the previously inaccessible research fields in which ultracold negative ions are required, such as the cold chemistry, the cold plasma.
期刊论文列表
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专利列表
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-023-43208-z
发表时间:2023
期刊:Nature Communications
影响因子:16.6
作者:Zejie Fei;Jia-Qi Wang;Rulin Tang;Yuzhu Lu;Changcai Han;Yongtian Wang;Jing Hong;Changwu Dong;Han-Shi Hu;Xiao-Gen Xiong;Chuangang Ning;Hongtao Liu;Jun Li
通讯作者:Jun Li
Accurate electron affinity of atomic cerium and excited states of its anion
原子铈的精确电子亲和势及其阴离子的激发态
DOI:10.1088/1674-1056/ab90e9
发表时间:2020-06
期刊:Chin. Phys. B
影响因子:--
作者:X.X. Fu;R.L. Tang;Y.Z. Lu;C.G. Ning
通讯作者:C.G. Ning
DOI:10.1063/5.0080243
发表时间:2022
期刊:Journal of Physical and Chemical Reference Data
影响因子:--
作者:Chuangang Ning;Yuzhu Lu
通讯作者:Yuzhu Lu
DOI:10.1021/acs.jpclett.1c01726
发表时间:2021-06-21
期刊:JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS
影响因子:5.7
作者:Lu, Yuzhu;Tang, Rulin;Ning, Chuangang
通讯作者:Ning, Chuangang
DOI:https://doi.org/10.1088/0256-307X/40/9/093101
发表时间:2023
期刊:Chinese Physics Letters
影响因子:--
作者:Yuzhu Lu;Rui Zhang;Changxian Song;Chongyang Chen;Ran Si;Chuangang Ning
通讯作者:Chuangang Ning
镧系金属元素电子亲和势的精密测量
- 批准号:91736102
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:宁传刚
- 依托单位:
基于离子阱和慢电子成像的精密负离子光谱测量
- 批准号:91336104
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:95.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:宁传刚
- 依托单位:
用(e, 2e)方法研究若干分子的电子关联效应
- 批准号:11174175
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:73.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:宁传刚
- 依托单位:
用电子动量谱学方法研究过渡金属原子及其化合物的电子结构
- 批准号:10704046
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:宁传刚
- 依托单位:
国内基金
海外基金
