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一种可控的Ioffe型冷分子表面微电阱 预览
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作者 许雪艳 侯顺永 印建平 《物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期113-119,共7页
囚禁于阱中的粒子(原子或分子)可获得更长的相互作用时间,因而在精密测量中可获得更高的分辨率.阱中的粒子与外界隔离,从而可以被冷却到更低的温度.因此原子(或分子)阱已广泛应用到许多研究领域.然而中心电场强度为零的势阱会... 囚禁于阱中的粒子(原子或分子)可获得更长的相互作用时间,因而在精密测量中可获得更高的分辨率.阱中的粒子与外界隔离,从而可以被冷却到更低的温度.因此原子(或分子)阱已广泛应用到许多研究领域.然而中心电场强度为零的势阱会导致粒子发生非绝热跃迁,这是原子或分子损失的主要来源.该损失曾是制备原子玻色一爱因斯坦凝聚的最后一道障碍.本文提出了一种可控的Ioffe型表面微电阱,其电场强度处处不为零,可有效避免分子的非绝热损失.另外,通过调节电压等参数,势阱中心电场强度以及势阱中心距芯片表面的高度可以在较大范围内调节,例如在本文参数下,势阱中心电场强度可在0.15—5.5kV/cm变化,势阱中心高度可在6.0-17.0μm变化.本文通过有限元软件计算了芯片表面微电阱的电场分布,并用Monte Carlo模拟验证了该方案的可行性.该表面微电阱不仅可用于分子芯片的集成,而且可用于表面量子简并气体的制备.为精密测量、量子计算、表面冷碰撞和冷化学等领域提供了一个平台. 展开更多
关键词 冷分子 分子芯片 微电阱
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Optical Stark deceleration of neutral molecules from supersonic expansion with a rotating laser beam
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作者 杨永成 侯顺永 邓联忠 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第5期187-193,共7页
关键词 分子能 激光 横梁 超声 旋转 减速 蒙特卡罗方法 高分辨率
基于调制光晶格的中性分子束光学Stark减速与囚禁的理论研究 预览
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作者 李晓云 孙博文 +3 位作者 许正倩 陈静 尹亚玲 印建平 《物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第20期327-333,共7页
本文基于分子束光学Stark减速理论,提出采用调制的红失谐光晶格来减速和囚禁任意脉冲超声分子束方案,并予以理论研究.以CH4超声分子束为例,利用Monte-Carlo方法模拟了调制光晶格中的分子减速与囚禁的动力学过程,给出减速级数、同步分子... 本文基于分子束光学Stark减速理论,提出采用调制的红失谐光晶格来减速和囚禁任意脉冲超声分子束方案,并予以理论研究.以CH4超声分子束为例,利用Monte-Carlo方法模拟了调制光晶格中的分子减速与囚禁的动力学过程,给出减速级数、同步分子初始位相角与减速效果的关系.研究结果表明:随着减速级数的增加,被减速的分子波包逐渐从原来的分子速度分布的大波包中分离开来,且减速级数越高,减速后的分子速度越小.在其他条件相同时同步分子初始位相角越大,减速波包内的分子数目越少,同时位相空间被压缩.与未调制的光晶格减速方案相比,本方案中无分子自由飞行过程,在相同的光晶格长度内完成了双倍的减速级数.当光晶格长度取3.71 mm时,模拟结果显示CH4分子从280 m/s减速至172 m/s,而未调制光晶格只能将CH4分子从280 m/s减速至232 m/s,减速效果提高了26%.本方案可以集分子的减速、囚禁于一体,是一种新型的分子光学功能器件,在冷分子光学、量子信息、冷化学等前沿研究领域中有潜在的应用. 展开更多
关键词 光学Stark减速 冷分子 光晶格 Monte-Carlo
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Microwave-mediated magneto-optical trap for polar molecules
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作者 谢笛舟 卜文浩 颜波 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第5期159-163,共5页
Realizing a molecular magneto-optical trap has been a dream for cold molecular physicists for a long time. However,due to the complex energy levels and the small effective Lande g-factor of the excited states, the tra... Realizing a molecular magneto-optical trap has been a dream for cold molecular physicists for a long time. However,due to the complex energy levels and the small effective Lande g-factor of the excited states, the traditional magneto-optical trap(MOT) scheme does not work very well for polar molecules. One way to overcome this problem is the switching MOT,which requires very fast switching of both the magnetic field and the laser polarizations. Switching laser polarizations is relatively easy, but fast switching of the magnetic field is experimentally challenging. Here we propose an alternative approach, the microwave-mediated MOT, which requires a slight change of the current experimental setup to solve the problem. We calculate the MOT force and compare it with the traditional MOT and the switching MOT scheme. The results show that we can operate a good MOT with this simple setup. 展开更多
关键词 极性分子 磁光阱 介导 微波 快速开关 实验设置 快速切换 分子物理学
亚声速NH3分子束静电Stark减速的理论研究 预览
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作者 刘建平 侯顺永 +1 位作者 魏斌 印建平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期79-87,共9页
本文基于自行研制的第二代(180级)静电Stark减速器,展开了对NH3的有效减速与冷却的理论研究.首先,计算了NH3分子在|J=1,K=1〉量子态的Stark分裂,研究了不同的同步相位角下,减速器中NH3分子的纵向相空间稳定区域;接着,采用Monte-Carl... 本文基于自行研制的第二代(180级)静电Stark减速器,展开了对NH3的有效减速与冷却的理论研究.首先,计算了NH3分子在|J=1,K=1〉量子态的Stark分裂,研究了不同的同步相位角下,减速器中NH3分子的纵向相空间稳定区域;接着,采用Monte-Carlo方法研究了该分子在传统工作模式下的减速效果,并讨论了该减速模式下多个参数(包括每级损失动能、分子波包末速度和相对减速效率)与同步相位角的依赖关系,以及减速波包末速度与减速电压的关系,研究发现:采用传统的Stark减速模式,当减速电压为±13 kV、同步相位角Φ0=26.08°时,即可实现NH3从280 m/s到6.7 m/s的有效减速,对应平动动能减少了99.9%,其波包温度由1.34 K降至80 mK;最后,研究了先聚束后减速模式下NH3分子的减速效果,以及该减速模式下减速波包末速度与同步相位角的依赖关系,结果表明:当减速电压为±6.5 kV,采用前15级电极作为聚束电极,后165级作为减速电极时,可将NH3分子波包的中心速度由280 m/s减至20.7 m/s,平动动能减少了99.4%,温度由1.34 K降至1.6 mK,与传统减速模式相比,冷分子波包温度降低至1/50.由此可见,采用180级的传统Stark减速器完全可以实现具有较低Stark势能的NH3分子的有效减速与冷却,并获得温度约为1mK的冷分子波包,为进一步的实验研究提供了可靠的理论依据. 展开更多
关键词 冷分子 Stark减速 氨分子
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第四讲 冷分子的导引、分束、反射、聚焦与囚禁等操控技术
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作者 邓联忠 夏勇 +1 位作者 侯顺永 印建平 《物理》 北大核心 2018年第2期84-94,共11页
近年来,随着冷分子制备技术的不断发展和冷分子温度的不断降低,冷分子操控技术取得了快速发展,并日趋成熟。文章首先介绍了冷分子导引、分束、反射与聚焦等操控的技术方案、实验结果及其最新研究进展。接着重点介绍冷分子静电囚禁、磁... 近年来,随着冷分子制备技术的不断发展和冷分子温度的不断降低,冷分子操控技术取得了快速发展,并日趋成熟。文章首先介绍了冷分子导引、分束、反射与聚焦等操控的技术方案、实验结果及其最新研究进展。接着重点介绍冷分子静电囚禁、磁囚禁和光学囚禁的各种方案、实验结果及最新进展。最后就冷分子操控技术的应用进行了简单的总结与展望。 展开更多
关键词 冷分子导引 分子分束器 分子束反射 分子束聚焦 冷分子囚禁
利用双光缔合光谱技术直接测量超冷铯分子0u+(6S(1/2)+6P(1/2))长程态的转动常数的实验研究 预览
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作者 胡晨阳 刘文良 +4 位作者 徐润东 武寄洲 马杰 肖连团 贾锁堂 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期109-114,共6页
实验获得了超冷铯分子6S1/2+6P1/2离解限下0+u长程态振动能级v=187的转动常数.首先利用调制的荧光光谱技术获得了高分辨的转动量子数J=0—6的超冷铯分子纯转动光谱.利用双光缔合光谱技术,构建了高精度的频率参考信号,进而得到了相邻... 实验获得了超冷铯分子6S1/2+6P1/2离解限下0+u长程态振动能级v=187的转动常数.首先利用调制的荧光光谱技术获得了高分辨的转动量子数J=0—6的超冷铯分子纯转动光谱.利用双光缔合光谱技术,构建了高精度的频率参考信号,进而得到了相邻转动能级间的频率间隔.最后通过非刚性转子模型拟合得到了转动常数和离心畸变常数. 展开更多
关键词 超冷分子 转动光谱 转动常数 双光缔合光谱
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超冷分子实验方法探究 预览
8
作者 朱德生 《科技资讯》 2013年第1期65-66,共2页
将分子的冷却分为直接冷却和间接冷却,并分别对直接冷却机制下的缓冲气体冷却、分子Stark减速冷却和蒸发协同冷却,间接冷却机制下的光缔合技术、光学Feshbach共振技术和磁场可调谐的Feshbach共振技术进行了描述。
关键词 超冷分子 分子结构 振动转动光谱
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极性冷分子的静电囚禁原理及方案简介 预览
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作者 许雪艳 《巢湖学院学报》 2010年第3期 52-55,83,共5页
本文首先简单介绍了极性分子的静电囚禁原理,然后对目前存在的冷分子的静电囚禁方案进行了简单的介绍。
关键词 极性冷分子 静电囚禁原理 静电囚禁方案
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采用Damman光栅实现冷原子或冷分子囚禁的光阱阵列 被引量:3
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作者 纪宪明 陆俊法 +1 位作者 沐仁旺 印建平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期 3396-3402,共7页
提出了一种采用Damman光栅和球面透镜组合光学系统产生二维光阱阵列的新方案.在使用红失谐高斯激光束照射的条件下,推导了计算光阱阵列的周期、光强分布、光强梯度和光阱几何参数的经验公式,讨论了此光阱阵列的特点以及在原子光学和分... 提出了一种采用Damman光栅和球面透镜组合光学系统产生二维光阱阵列的新方案.在使用红失谐高斯激光束照射的条件下,推导了计算光阱阵列的周期、光强分布、光强梯度和光阱几何参数的经验公式,讨论了此光阱阵列的特点以及在原子光学和分子光学中的应用.研究结果表明,这种光阱阵列方案比已有的光阱阵列方案更为简单可行、操作方便,非常适用于冷原子或冷分子的阵列囚禁,以及制备新颖的光学晶格. 展开更多
关键词 冷原子或冷分子 光阱阵列 Damman光栅 光偶极势
芯片表面的冷极性分子静电阱与微阱阵列
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作者 吴言 刘思琪 李胜强 《计算物理》 CSCD 北大核心 2019年第4期483-490,共8页
提出一种利用三根载荷金属杆来实现在芯片表面陷俘冷极性分子的静电阱.给出空间静电场等高线分布.通过调节电极电压操控阱中心距离芯片表面的高度.用经典的蒙特卡罗方法模拟冷分子被装载和囚禁的动力学过程.方案对中心速度为11 m·... 提出一种利用三根载荷金属杆来实现在芯片表面陷俘冷极性分子的静电阱.给出空间静电场等高线分布.通过调节电极电压操控阱中心距离芯片表面的高度.用经典的蒙特卡罗方法模拟冷分子被装载和囚禁的动力学过程.方案对中心速度为11 m·s-1的冷分子束,最大装载效率可以达到40%,阱中分子的温度大约为25 mK.方案可以进一步微型化、集成化,形成一维和二维静电微阱阵列,在量子计算、低维物理等方面有应用价值. 展开更多
关键词 冷极性分子 静电表面阱 微阱阵列 蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟
A versatile electrostatic trap with open optical access
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作者 李胜强 印建平 《物理学前沿:英文版》 SCIE CSCD 2018年第2期51-57,共7页
有为处于 weak-field-seeking 状态的冷极的分子的开的光存取的一个万用的静电的陷井在这份报纸被建议。陷井由一双磁盘电极和 hexapole 组成。在一个有限元素软件的帮助下,静电的域的空间分发是计算的。结果显示一个三维的关上的静电... 有为处于 weak-field-seeking 状态的冷极的分子的开的光存取的一个万用的静电的陷井在这份报纸被建议。陷井由一双磁盘电极和 hexapole 组成。在一个有限元素软件的帮助下,静电的域的空间分发是计算的。结果显示一个三维的关上的静电的陷井被形成。作为一个例子拿 ND <sub>3</sub> 分子,装载并且套住的动态过程被模仿。结果看那分子的横梁的速度是否是 10 m/s,装载时间是 0.9964 ms,最大的装载效率到达 94.25% ,套住的分子的温度到达大约 30.3 mK。一个单身者能很好被分成二口井,它具有到精确测量和事波浪的干扰的重要重要性。另外,这个计划能进一步被使小型化构造一个维、二维、三维的空间静电的格子。 展开更多
关键词 静电 陷井 万用 存取 装载效率 有限元素 精确测量 分子
在芯片表面囚禁冷极性分子的多功能静电阱 被引量:1
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作者 李胜强 《光学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期49-56,共8页
提出了一种用一对金属平板电容器和4根半埋入绝缘介质的杆电极组成的用于囚禁处于弱场搜寻态的冷极性分子的静电表面阱方案。用有限元软件计算了单阱囚禁时的空间电场分布,发现芯片表面上方2.2 mm左右形成了一个三维封闭的静电阱。选用... 提出了一种用一对金属平板电容器和4根半埋入绝缘介质的杆电极组成的用于囚禁处于弱场搜寻态的冷极性分子的静电表面阱方案。用有限元软件计算了单阱囚禁时的空间电场分布,发现芯片表面上方2.2 mm左右形成了一个三维封闭的静电阱。选用重氨(ND3)分子作为测试分子,用经典的蒙特卡罗方法模拟了ND3分子被装载和囚禁的动力学过程。模拟结果表明,当ND3分子束中心速度为13m/s、装载时刻为0.576ms时,最大装载效率可达53%,被囚禁的冷极性分子的温度约为35mK;如果继续增大平板电极的电压,则原先的单阱将对称分裂为两个阱,两个阱中的分子数目比为1:1;通过改变中间两个杆电极的电压,可实现非对称分裂,以此来调节两阱中囚禁分子数目比;可实现在0%-100%范围内左阱和右阱的分子数目占总分子数目的比例的调节。该方案为进一步研究三维囚禁型冷极性分子静电表面干涉仪打下基础,对于精密测量和研究物质波干涉有着重要的意义。 展开更多
关键词 原子与分子物理学 冷极性分子 静电表面阱 蒙特卡罗模拟 有限元分析
一种光学通道开放且适合构建晶格的静电阱
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作者 李胜强 张梦芝 杨亮亮 《光学学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期26-36,共11页
提出了一种用三个带电球电极形成一个光学通道开放、针对弱场搜寻态冷极性分子的静电囚禁方案。给出了方案图,用镜像法推导了空间电场分布的解析解,并利用有限元软件得到了电场分布的数值解。采用经典蒙特卡罗法模拟了冷极性分子被装载... 提出了一种用三个带电球电极形成一个光学通道开放、针对弱场搜寻态冷极性分子的静电囚禁方案。给出了方案图,用镜像法推导了空间电场分布的解析解,并利用有限元软件得到了电场分布的数值解。采用经典蒙特卡罗法模拟了冷极性分子被装载和囚禁于静电阱的动力学过程。研究了入射分子束速度和装载时刻对装载效率的影响,给出了被囚禁的冷分子的温度。讨论了所提方案在芯片表面囚禁,尤其是在静电晶格方面的潜在应用。结果表明,装载效率可以达到47.4%,阱中冷分子的温度为25.4mK。 展开更多
关键词 原子与分子物理学 冷极性分子 蒙特卡罗法模拟 静电晶格 有限元分析
一种针对弱场搜寻态冷极性分子的可控静电表面囚禁方案 预览
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作者 李胜强 《计算物理》 CSCD 北大核心 2017年第6期731-739,共9页
提出一种使用带电金属环和六个球电极和一个外加偏置电场实现对冷极性分子静电囚禁的新方案.计算装载和囚禁时空间电场分布.囚禁中心距离芯片表面的高度可以通过外电场和环形电极所加电压来操控.蒙特卡罗模拟表明对于中心速度为15 m... 提出一种使用带电金属环和六个球电极和一个外加偏置电场实现对冷极性分子静电囚禁的新方案.计算装载和囚禁时空间电场分布.囚禁中心距离芯片表面的高度可以通过外电场和环形电极所加电压来操控.蒙特卡罗模拟表明对于中心速度为15 m·s(-1)的ND3分子束,装载效率可以达到70%,得到冷分子的温度大约为45 mK.当继续增加偏置电场强度时,单阱分裂为对称的两个阱.如果同时改变球形电极上所加电压,得到不对称的两个阱,可以借此来调节两个阱中所囚禁的冷分子数目的比例.为了易于理解,用蒙特卡罗方法模拟了装载、囚禁、分裂冷分子波包的动力学过程. 展开更多
关键词 冷极性分子 静电表面囚禁 蒙特卡罗模拟
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Electrostatic surface trap for cold polar molecules on a chipElectrostatic surface trap for cold polar molecules on a chipElectrostatic surface trap for cold polar molecules on a chip 被引量:1
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作者 王琴 李胜强 +3 位作者 侯顺永 夏勇 汪海玲 印建平 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第1期223-229,共7页
We propose a simple scheme for trapping cold polar molecules in low-field seeking states on the surface of a chip by using a grounded metal plate and two finite-length charged wires that half embanked in an insulating... We propose a simple scheme for trapping cold polar molecules in low-field seeking states on the surface of a chip by using a grounded metal plate and two finite-length charged wires that half embanked in an insulating suhstrate, calculate the electric field distributions generated by our charged-wire layout in free space and the corresponding Stark potentials for ND3 molecules, and analyze the dependence of the trapping center position on the geometric parameters. Moreover, the loading and trapping processes of cold ND3 molecules are studied by using the Monte Carlo method. Our study shows that the loading efficiency of the trap scheme can reach 11.5%, and the corresponding temperature of the trapped cold molecules is about 26.4 inK. 展开更多
关键词 COLD polar MOLECULES ELECTROSTATIC SURFACE TRAPPING Monte Carlo simulation
Adiabatic cooling for cold polar molecules on a chip using a controllable high-efficiency electrostatic surface trap 被引量:1
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作者 李胜强 许亮 +2 位作者 夏勇 汪海玲 印建平 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第12期148-154,共7页
We propose a controllable high-efficiency electrostatic surface trap for cold polar molecules on a chip by using two insulator-embedded charged rings and a grounded conductor plate. We calculate Stark energy structure... We propose a controllable high-efficiency electrostatic surface trap for cold polar molecules on a chip by using two insulator-embedded charged rings and a grounded conductor plate. We calculate Stark energy structure pattern of ND3 molecules in an external electric field using the method of matrix diagonalization. We analyze how the voltages that are applied to the ring electrodes affect the depth of the efficient well and the controllability of the distance between the trap center and the surface of the chip. To obtain a better understanding, we simulate the dynamical loading and trapping processes of ND3 molecules in a |J, KM = |1,-1 state by using classical Monte–Carlo method. Our study shows that the loading efficiency of our trap can reach ~ 88%. Finally, we study the adiabatic cooling of cold molecules in our surface trap by linearly lowering the potential-well depth(i.e., lowering the trapping voltage), and find that the temperature of the trapped ND3 molecules can be adiabatically cooled from 34.5 m K to ~ 5.8 m K when the trapping voltage is reduced from-35 k V to-3 k V. 展开更多
关键词 极性分子 陷阱 表面 芯片 冷却 绝热 静电 控高
一种实现冷分子囚禁的可控制静电双阱方案 被引量:1
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作者 许雪艳 陈海波 印建平 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1563-1568,共6页
提出了采用双环形载荷导线和两透明电极系统实现冷分子静电囚禁的可控制静电双阱的新方案,计算了带电圆导线和带电板所产生的静电场分布,从几个方面分析了这个囚禁方案的优点.提出了一种有效的冷分子装载方法,并研究了双阱到单阱的演化... 提出了采用双环形载荷导线和两透明电极系统实现冷分子静电囚禁的可控制静电双阱的新方案,计算了带电圆导线和带电板所产生的静电场分布,从几个方面分析了这个囚禁方案的优点.提出了一种有效的冷分子装载方法,并研究了双阱到单阱的演化过程.研究表明,该可控制静电双阱方案不仅方便装载与操控弱场搜寻态的极性冷分子,而且在分子物质波的干涉、纠缠、冷碰撞,甚至进行双阱分子BEC研究等分子光学领域中有着广阔的应用前景. 展开更多
关键词 极性冷分子 静电囚禁 可控制静电双阱 分子光学
一种产生中性冷分子的方案 预览
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作者 马慧 许雪艳 《巢湖学院学报》 2009年第3期 47-50,共4页
本文首先简单介绍了中性分子的操控原理;然后对目前存在的冷分子产生方案进行了简单的介绍。
关键词 中性冷分子 操控原理 Stark减速
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Λ型原子-分子三能级系统的分子转化率问题
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作者 孙晓鹏 冯志芳 +1 位作者 李卫东 贾锁堂 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期 5727-5733,共7页
利用解析和数值的方法对Λ型原子-分子三能级系统的量子动力学行为进行了详细研究,同时对该系统中分子转化率进行了研究.结果发现,不同的系统初态对转化率有比较大的影响,理想情况下,在初始态为原子态且在两个拉比频率相等时,可以得到... 利用解析和数值的方法对Λ型原子-分子三能级系统的量子动力学行为进行了详细研究,同时对该系统中分子转化率进行了研究.结果发现,不同的系统初态对转化率有比较大的影响,理想情况下,在初始态为原子态且在两个拉比频率相等时,可以得到较高的分子转化率,而光场的失谐会造成转化率的降低;初始态为暗态时,分子转化率为一常数,光场的失谐会增大转化率. 展开更多
关键词 超冷分子 转化率 Λ型原子-分子三能级系统
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