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过渡金属原子的激光冷却

原子物理 2020-12-03 v4

摘要

我们提出将激光冷却应用于若干过渡金属原子,使众多玻色与费米原子气体冷却至超低温度。这些原子的非零电子轨道角动量意味着,即使光相对原子跃迁高度失谐,也会发生强烈的原子态依赖的光-原子相互作用。同时,许多过渡金属原子在其低能态具有较小的磁偶极矩,降低了偶极弛豫碰撞的速率。总之,这些特征为未来的超冷原子研究提供了引人注目的机遇。聚焦于钛原子的情况,我们确定亚稳态 a5F5a ^5F_5 支持一个 JJ+1J \rightarrow J+1 光学跃迁,其性质类似于碱金属原子的 D2 跃迁,并适于激光冷却。该态的高总角动量与电子自旋将泄漏出近闭合光学跃迁的分支比抑制到估计低于 105\sim 10^{-5}。遵循钛所例示的模式,我们确定了适于激光冷却钪族(Sc、Y、La)、钛族(Ti、Zr)、钒族(V、Nb)、锰族(Mn、Tc)和铁族(Fe、Ru)元素的光学跃迁。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.06147,
  title  = {Laser Cooling of Transition Metal Atoms},
  author = {Scott Eustice and Kayleigh Cassella and Dan Stamper-Kurn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.06147},
  year   = {2020}
}

备注

12 pages, 6 figures