缓冲气体阱中范德瓦尔斯分子的形成与动力学

我们证明，在缓冲气体冷却实验中可以产生并磁囚禁弱束缚的含氦范德瓦尔斯分子，并为这些分子的形成和动力学提供了一个通用模型。我们的分析表明，在典型的实验参数下，热力学有利于由氦原子与大多数开壳层原子和分子结合而成的范德瓦尔斯复合物的形成，并且复合物的形成速度足够快，以确保化学平衡。对于由一个氦原子和一个 S-态原子组成的分子对，分子自旋在形成、解离和碰撞过程中是稳定的，因此这些分子可以被磁囚禁。碰撞自旋弛豫太慢，不足以影响囚禁寿命。然而，含氦-3 的复合物会因各向异性超精细相互作用介导的囚禁与非囚禁塞曼能级之间的绝热交叉而改变自旋，从而导致囚禁损失。我们利用 Ag-He 相互作用势和自旋相互作用的从头计算、量子散射理论以及直接的蒙特卡罗模拟，为 Ag3He 分子提供了一个详细的模型，以描述该系统中的形成和自旋弛豫。计算得到的自旋变化速率与实验观测定量一致，为缓冲气体冷却磁阱中的分子形成提供了间接证据。