高密度缓冲气体中长寿命原子蒸气的产生

我们在几种缓冲气体（氦、氮、氖和氩）中产生并研究了四种不同顺磁物种（金、银、锂和铷）的原子蒸气。利用激光烧蚀将顺磁原子注入缓冲气体中。直径为 25 $\mu$m、50 $\mu$m 和 100 $\mu$m 的金属丝用作金和银的烧蚀靶材，而锂和铷则使用块体靶材。缓冲气体冷却并约束烧蚀原子，减缓其向池壁的输运。我们探索了 20 K 至 295 K 之间的缓冲气体温度以及 $10^{16}$ cm$^{-3}$ 至 $2\times10^{19}$ cm$^{-3}$ 之间的密度。常规可实现 $10^{11}$ cm$^{-3}$ 的峰值顺磁原子密度。观测到的最长顺磁蒸气密度衰减时间为：20 K 下银为 110 ms，32 K 下锂为 4 ms。主要的顺磁原子损耗机制候选因素包括缓冲气体中的杂质、二聚体形成以及在溅射团簇上的原子损耗。