Tilpasset magneto-optisk fælde giver mulighed for afkøling af indiumatomer til nær det absolutte nul

Et team af forskere ved National University of Singapore har udviklet en tilpasset magneto-optisk fælde (MOT) til at afkøle indiumatomer til næsten det absolutte nul. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review A , beskriver gruppen tilpasning af deres MOT og dens ydeevne ved afkøling af millioner af indiumatomer.

I løbet af de sidste mange år har forskere fundet ud af, at afkøling af nogle atomare gasser giver unikke og nogle gange nyttige egenskaber til atomerne. Ved hjælp af teknikken har forskere skabt kvantesensorer og atomure, for eksempel. For at afkøle atomare gasser bruger forskere MOT'er til at afkøle gasskyer ved at anvende et rumligt varierende magnetfelt og derefter affyre en laser for at skubbe atomerne ud af deres grundtilstand. Desværre har denne teknik vist sig kun at virke på et lille antal atomgrupper i det periodiske system. Til dato har det kun virket på jordalkalimetal og alkalimetaller, hvilket betyder, at de fleste af atomerne, der er anført i tabellen, ikke er blevet testet ved ekstremt kolde temperaturer.

I denne nye indsats, snarere end en grundtilstandsovergang, brugte forskerne en overgang fra en mere langvarig metastabil tilstand i deres MOT. Dette krævede at modificere det til kun at fungere med indiumatomer.

Da omkonfigurationen var afsluttet, skabte forskerne en sky bestående af mere end 500 millioner indium-115-atomer i deres MOT. De fandt ud af, at deres modifikationer gjorde det muligt at afkøle atomerne til cirka 1 mK i 12,3 sekunder, hvilket er omtrent den samme tid, som MOT'er er blevet brugt til at afkøle andre atomer. De foreslår, at det er sandsynligt, at MOT'er generelt kan ændres til også at afkøle andre typer atomer.

Forskerne bemærker, at de endnu ikke har brugt deres tilpassede MOT til at udføre eksperimenter på de afkølede skyer, såsom at udføre kvantemålinger, men de ser ingen grund til, at det ikke ville være muligt. De konkluderer, at deres teknik kunne bruges af andre forskere til at åbne nye muligheder for forskning i atomer i andre dele af det periodiske system. + Udforsk yderligere

Oprettelse af ultrakolde polyatomiske molekyler ved at indfange og afkøle dem i tre dimensioner

© 2022 Science X Network