周期静電磁場を用いた原子状態の新しい操作方法の研究

利用周期性静电场操纵原子态的新方法研究

基本信息

批准号：
17684023
负责人：
畠山温
金额：
$ 18.64万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology (2006-2007)The University of Tokyo (2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、大まかに分けて以下の2つの観点から研究を行った。1.レーザー冷却原子ビームと表面周期磁場の相互作用による磁気共鳴レーザー冷却ルビジウム原子ビームの高品質化をめざして、レーザー冷却実験システムの改良をすすめた。レーザーの安定化や、レーザー光の周波数・強度の制御、また冷却に必要な磁場の制御を行った結果、ビームの速度広がりを小さくすることに成功した。そして、鉛直下向き方向への原子ビームの生成を行った。今後計画している原子の打ち上げによる鉛直上方へのビームの生成は、同じシステを用いて実験することができる。表面周期磁場として用いる予定の微細磁気記録のできる透明磁性体に関しては、適当な材料を見いだすことがまだできておらず、今後の課題として残った。2.熱原子ビームと立体的な静周期磁場構造体の相互作用による磁気共鳴実験上記のように二次元的にビームを面すれすれに通して相互作用を起こすのではなく、立体的な周期磁場構造体の中を原子ビームを通すという実験を行った。この実験は、どのように立体磁場構造を作成するかが難しいが、いったんそれが用意できさえすれば、ビームのコントロールにはあまり気を使う必要がなくなる。また相互作用領域が大きいので共鳴を起こす原子数を上げることができ、信号雑音比が格段に向上することが期待できた。実験では、導線を周期的に配列した基板を隙間を確保しつつ積み重ねて立体周期磁場をつくり、そこにオーブンから発生したルビジウム原子ビームを通した。期待通り、これまで得られていたものより、信号雑音比、線幅ともに改善された磁気共鳴スペクトルが得られた。

今年，我们进行了研究大致分为两种观点：1。我们提出了对激光冷却实验系统的改进，目的是通过激光冷却的原子束和表面周期磁场之间的相互作用来改善磁共振激光冷却质子原子束的质量。由于稳定激光，控制激光光的频率和强度，并控制冷却所需的磁场，我们成功地降低了梁的速度扩展。然后，在垂直向下的方向上产生原子束。可以通过相同的系统对原子的垂直垂直发射产生。关于可以用作表面周期性磁场的透明磁性材料，该磁场尚未被发现用于细节记录，这仍然是未来的问题。 2。使用热原子束与空间静态磁场结构之间的相互作用的磁共振实验。我们进行了一个实验，而不是通过二维穿过表面并引起相互作用，而不是通过空间循环磁场结构穿过原子束。该实验很难创建一个立体磁场结构，但是一旦准备就绪，就无需担心控制光束。此外，由于相互作用区域很大，因此可以增加共振的原子数量，并且可以显着提高信号噪声比。在实验中，将带有定期导体阵列的底物堆叠在一起以创建三维周期性磁场，并在那里通过了从烤箱产生的rubidium原子束。如预期的那样，与先前获得的磁共振光谱相比，获得了具有改善的信噪比和线宽度的磁共振光谱。