探测超冷自旋极化 $\textrm{Rb}_2$ 分子的轴取向

我们提出了一种探测超冷非极性二聚体分子轴取向的新方法。这些结果是利用囚禁在三维光晶格中、处于最低三重态势 $a^3\Sigma_u^+$ 振动基态的双原子 $^{87}\textrm{Rb}_2$ 分子获得的。我们测量了实验室坐标系 $x$、$y$ 和 $z$ 各方向上的分子极化率，这些极化率与取向直接相关。通过将分子制备在各种精确定义的旋转量子态中，我们可以在很大范围内高精度地控制分子轴的取向程度。此外，我们推导了波长为 $1064.5\:\textrm{nm}$ 的激光平行和垂直于二聚体分子轴时的动态极化率，分别为 $\alpha_\parallel=(8.9 \pm 0.9)\times10^3\:\textrm{a.u.}$ 和 $\alpha_\perp=(0.9 \pm 0.4)\times10^3\:\textrm{a.u.}$。我们的发现强调，光晶格的深度强烈依赖于分子的旋转态，这在碰撞实验中必须予以考虑。本研究为超低温区域取向分子间的反应研究铺平了道路。