激光诱导的分子阴离子强制蒸发冷却至 4 开尔文以下
原子物理
2022-11-22 v1 量子物理
摘要
冷且受控的分子离子的研究对于现代物理与化学的基础研究至关重要。尤其对分子阴离子冷却的探究，已被证明对于冷反氢的制备、阴离子库仑晶体的产生与研究，以及大气研究与天体化学具有关键意义。常用的通过缓冲气体碰撞的阴离子冷却技术受限于所用低温冷却介质的温度。在此，我们展示了利用光子能量远高于阴离子光剥离阈值的激光束对阴离子进行强制蒸发冷却。我们实现了阴离子 OH 系综从初始温度 370(12) K 到 2.2(8) K 的失控蒸发冷却。这对应于离子相空间密度增加三个数量级，接近强库仑耦合区。通过包含本征碰撞加热作用的完整热力学模型对实验结果的定量分析，在无任何拟合参数的情况下再现了阴离子冷却动力学。该技术原则上可用于将任何阴离子物种冷却至液氦温度以下，为将阴离子冷却前沿推至远低于当前最先进温度区间提供了一种新工具。
引用
@article{arxiv.2211.11264,
title = {Laser-induced forced evaporative cooling of molecular anions below 4 Kelvin},
author = {Jonas Tauch and Saba Zia Hassan and Markus Noetzold and Eric S. Endres and Roland Wester and Matthias Weidemueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11264},
year = {2022}
}