Optimering av MOT-atomnumret. Vi varierar MOT-avstämningen Δ, MOT-laserintensiteten (uttryckt i figuren som mättnadsparametern s0 =I/MIsatt ) och magnetfältsgradienten ∂B/∂z vid fällans centrum projicerad längs z-axeln. Mätningen görs genom att fixera avstämningen och sedan variera s0 och ∂B/∂z tills atomtalet maximeras. Varje stapel representerar det bästa atomnumret som observerats för en given avstämning. De fångade atomantalsfluktuationerna uppskattas från standardavvikelsen för flera atomantalsmätningar för samma MOT-parametrar. Kredit:Fysisk granskning A (2022). DOI:10.1103/PhysRevA.105.L061101
Ett team av forskare vid National University of Singapore har utvecklat en skräddarsydd magneto-optisk fälla (MOT) för att kyla indiumatomer till nära absolut noll. I deras artikel publicerad i tidskriften Physical Review A , beskriver gruppen att anpassa sin MOT och dess prestanda vid kylning av miljontals indiumatomer.
Under de senaste åren har forskare funnit att kylning av vissa atomära gaser ger unika och ibland användbara egenskaper till atomerna. Med hjälp av tekniken har forskare skapat till exempel kvantsensorer och atomur. För att kyla atomgaser använder forskare MOTs för att kyla gasmoln genom att applicera ett rumsligt varierande magnetfält och sedan avfyra en laser för att trycka atomerna ur deras grundtillstånd. Tyvärr har denna teknik visat sig fungera på endast ett litet antal atomgrupper i det periodiska systemet. Hittills har det bara fungerat på alkaliska jordartsmetaller och alkalimetaller, vilket innebär att de flesta av atomerna som listas i tabellen inte har testats vid extremt kalla temperaturer.
I denna nya ansträngning, snarare än en grundtillståndsövergång, använde forskarna en övergång från ett mer långlivat metastabilt tillstånd i sin MOT. Detta krävde att den modifierades för att fungera med bara indiumatomer.
När omkonfigurationen var klar skapade forskarna ett moln som består av mer än 500 miljoner indium-115-atomer i deras MOT. De fann att deras modifieringar möjliggjorde kylning av atomerna till cirka 1 mK i 12,3 sekunder, vilket är ungefär samma tid som MOTs har använts för att kyla andra atomer. De föreslår att det är troligt att MOTs i allmänhet kan ändras för att kyla andra typer av atomer också.
Forskarna konstaterar att de ännu inte har använt sin skräddarsydda MOT för att utföra experiment på de kylda molnen, som att utföra kvantmätningar, men de ser ingen anledning till varför det inte skulle vara genomförbart. De drar slutsatsen att deras teknik skulle kunna användas av andra forskare för att öppna nya vägar för forskning om atomer i andra delar av det periodiska systemet. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
