science >> Wetenschap >  >> Natuurkunde

Aangepaste magneto-optische val zorgt voor afkoeling van indiumatomen tot bijna het absolute nulpunt

Optimalisatie van het APK-atoomnummer. We variëren de MOT-ontstemming Δ, de MOT-laserintensiteit (uitgedrukt in de figuur als de verzadigingsparameter s0 =I/MIzat ), en de magnetische veldgradiënt ∂B / ∂z in het valcentrum geprojecteerd langs de z-as. De meting wordt uitgevoerd door de ontstemming vast te stellen en vervolgens s0 . te variëren en ∂B/∂z totdat het atoomnummer maximaliseert. Elke staaf vertegenwoordigt het beste atoomnummer dat is waargenomen voor een bepaalde ontstemming. De fluctuaties in het ingesloten atoomnummer worden geschat op basis van de standaarddeviatie van meerdere atoomnummermetingen voor dezelfde MOT-parameters. Krediet:Fysieke beoordeling A (2022). DOI:10.1103/PhysRevA.105.L061101

Een team van onderzoekers van de National University of Singapore heeft een op maat gemaakte magneto-optical trap (MOT) ontwikkeld om indiumatomen af ​​​​te koelen tot bijna het absolute nulpunt. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review A , beschrijft de groep het aanpassen van hun MOT en de prestaties ervan bij het koelen van miljoenen indiumatomen.

In de afgelopen jaren hebben wetenschappers ontdekt dat het koelen van sommige atomaire gassen unieke en soms nuttige eigenschappen aan de atomen verleent. Met de techniek hebben onderzoekers bijvoorbeeld kwantumsensoren en atoomklokken gemaakt. Om atomaire gassen te koelen, gebruiken wetenschappers MOT's om gaswolken te koelen door een ruimtelijk variërend magnetisch veld toe te passen en vervolgens een laser af te vuren om de atomen uit hun grondtoestand te duwen. Helaas is gebleken dat deze techniek slechts op een klein aantal atoomgroepen in het periodiek systeem werkt. Tot op heden heeft het alleen gewerkt op aardalkalimetalen en alkalimetalen, wat betekent dat de meeste atomen die op de tabel staan ​​niet zijn getest bij extreem lage temperaturen.

In deze nieuwe poging, in plaats van een overgang van de grondtoestand, gebruikten de onderzoekers een overgang van een meer langlevende metastabiele toestand in hun MOT. Dit vereiste dat het moest worden aangepast om met alleen indiumatomen te werken.

Nadat de herconfiguratie was voltooid, creëerden de onderzoekers een wolk bestaande uit meer dan 500 miljoen indium-115-atomen in hun APK. Ze ontdekten dat hun modificaties het mogelijk maakten om de atomen af ​​te koelen tot ongeveer 1 mK gedurende 12,3 seconden, wat ongeveer dezelfde hoeveelheid tijd is als dat MOT's zijn gebruikt om andere atomen te koelen. Ze suggereren dat het waarschijnlijk is dat MOT's in het algemeen kunnen worden gewijzigd om ook andere soorten atomen te koelen.

De onderzoekers merken op dat ze hun aangepaste APK nog niet hebben gebruikt om experimenten uit te voeren op de gekoelde wolken, zoals het uitvoeren van kwantummetingen, maar ze zien geen reden waarom het niet haalbaar zou zijn. Ze concluderen dat hun techniek door andere onderzoekers kan worden gebruikt om nieuwe wegen te openen voor onderzoek naar atomen in andere delen van het periodiek systeem. + Verder verkennen

Ultrakoude polyatomische moleculen maken door ze in drie dimensies te vangen en af ​​te koelen

© 2022 Science X Network




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Japanse dierentuin rouwt om dood van verliefde pinguïn
  2. Kweek vers voedsel in uw huis - verticaal
  3. Het eten van insecten kan goed zijn voor de planeet. Europeanen zouden er meer van moeten eten
  4. Functies van het bloedsomloopstelsel
  5. Wetenschappers identificeren nieuwe gastheren voor vectoren van de ziekte van Chagas
  6. Beschrijving van de basisfuncties van enzymen in cellen
  7. 3 fasen van interfase
  8. Hoop op een van 's werelds zeldzaamste primaten:eerste telling van Zanzibar Red Colobus-aap
  9. De structurele stabiliteit van de DNA-dubbele helix

Wetenschap