Лазерное охлаждение атомов тулия
Охлаждающий переход не является циклическим: верхний уровень 4/125с?з/2бз2 («/' = 9/2, Р' = 5) может распадаться на шесть близко расположенных уровней противоположной четности (см. Рисунок 0.1). Численные расчеты показали, что относительная вероятность такого распада (т.е. коэффициент ветвления) мала (< Ю-5) и не должна препятствовать охлаждению и захвату, что подтверждено успешными… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Магнито-оптическая ловушка для атомов тулия
- 1. 1. Загрузка атомов тулия в МОЛ
- 1. 2. Экспериментальная установка
- 1. 2. 1. Лазерная система
- 1. 2. 2. Вакуумная часть
- 1. 2. 3. Оптическая схема
- 1. 2. 4. Стабилизация частоты лазера
- 1. 2. 5. Испарительная печь
- 1. 2. 6. Система регистрации
- 1. 2. 7. Импульсная схема
- 1. 3. Время жизни и число атомов в МОЛ
- 1. 3. 1. Динамика числа атомов в МОЛ
- 1. 3. 2. Влияние столкновений
- 1. 3. 3. Оптические потери в МОЛ. Коэффициент ветвления охлаждающего перехода
- 1. 3. 4. Число атомов в МОЛ. «Темная» МОЛ
- 1. 3. 5. Влияние перекачивающего лазера
- 1. 4. Основные результаты Главы
- Глава 2. Субдоплеровское охлаждение атомов тулия
- 2. 1. Охлаждение за счет градиента поляризации
- 2. 2. Влияние магнитного поля
- 2. 3. Метод измерения температуры
- 2. 4. Эксперимент
- 2. 4. 1. Последовательность импульсов
- 2. 4. 2. Выключение магнитного поля
- 2. 4. 3. Обработка изображений
- 2. 5. Основные результаты Главы
- Глава 3. Магнитная ловушка для атомов тулия
- 3. 1. Принципы работы
- 3. 2. Наблюдение МЛ
- 3. 3. Пространственный профиль концентрации атомов в МЛ
- 3. 4. Температура атомов в МЛ
- 3. 5. Число атомов, время жизни и влияние столкновений в МЛ
- 3. 6. Основные результаты Главы
Лазерное охлаждение атомов тулия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Диссертация посвящена лазерному охлаждению, захвату в магнитооптическую и магнитную ловушку атомов тулия (Тш), а также их субдопле-ровскому охлаждению. Работа выполнена в Лаборатории оптики активных сред ФИ АН, где ведутся исследования по созданию оптических часов нового поколения.
Лазерно-охлажденные атомы в современных исследованиях.
Лазерное охлаждение атомов и их захват в магнито-оптическую ловушку (МОЛ) являются на сегодняшний день одним из самых распространенных методов получения и исследования ансамблей атомов при температурах ниже 1мК [1]. Они находят свое применение в прецизионной лазерной спектроскопии [2], атомной интерферометрии [3, 4], в изучении атомных взаимодействий при малых скоростях [5, 6] и синтезе холодных молекул [7]. С использованием МОЛ получают бозе-эйнштейновские конденсаты (БЭК) атомов и вырожденные ферми газы [8, 9, 10, 11, 12, 8]. Холодные атомы широко используют при решении фундаментальных задач, например, проверке основополагающих физических теорий [13] и измерении фундаментальных констант [14]. На основе методов лазерного охлаждения созданы атомные реперы частоты: от первого цезиевого фонтана [15] до оптических часов на А1+ [16]. Относительная нестабильность лучших оптических часов достигла Ю-18, что открывает перспективы их использования в системах спутниковой навигации и в астрономических исследованиях.
Для решения таких задач требуются атомные ансамбли с температурой на порядок величины меньшей той, что обычно достигается в МОЛ. В таких случаях широкое применение находит субдоплеровское охлаждение (см. Главу 2), позволяющее охладить атомы практически до предела отдачи [17]. Такие ансамбли атомов могут быть с большой эффективностью загружены в относительно неглубокие ловушки, создаваемые магнитными [18, 19] или световыми полями [20, 21, 22]. Магнитные ловушки позволяют исследовать взаимодействия атомов в основном состоянии, что важно для задач бозе-эйнштейновской конденсации атомов.
К настоящему моменту удалось охладить все щелочные (например, Шэ, Се) и щелочно-земельные металлы (например, Эг), все инертные газы в мета-стабильном состоянии (кроме 11п), некоторые другие элементы (1п, А1). Данная область бурно развивается, начиная с 2008 года были охлаждены Ег [23], Сс1 [24], 11а [25], Ь^ [26] и Бу [27, 28]. Лазерное охлаждение любого нового элемента является серьезной исследовательской задачей, т.к. требует точного знания системы уровней, наличия у данного элемента сильного циклического перехода и доступности подходящих лазерных источников. Диссертационная работа посвящена лазерному охлаждению нового элемента — редкоземельного атома тулия.
Атом тулия.
Атом тулия имеет специфическую электронную структуру характерную для большинства лантаноидов: незаполненную 4/ оболочку, расположенную внутри заполненных внешних 5з2 и 6й2 оболочек. Благодаря этому лантаноиды. в частности тулий, обладают большими угловым и магнитным моментами в основном состоянии. Такие системы интересны с точки зрения изучения магнитных диполь-дипольных взаимодействий [29, 30, 31, 32, 33, 34] и исследования систем фермионов с большим угловым моментом [35].
Электронная структура основного состояния атомов тулия имеет вид [Хе]4/136з2. Благодаря одной вакансии в 4/ оболочке основное состояние тулия обладает большим магнитным моментом 4.
Существует только один стабильный изотоп тулия 169Тт. У этого изотопа спин ядра равен / = ½, в результате чего сверхтонкая структура каждого электронного уровня представляет собой дублет.
На Рисунке 0.1 представлена упрощенная схема уровней атома тулия. Значения уровней энергий (без сверхтонкого расщепления) и вероятности переходов были взяты из базы МБТ [36]- величины сверхтонкого расщепления основного уровня и уровня 4/12(3Я5)5с?з/2б82, 3 = 9/2 взяты из работы [37], а уровня 4/12(3Я6)5сг5/2б52, 3 = 9/2 — из [38, 39].
4Г2(Ч,)5с13/гб52, Г = 9/2 24 349 см" ' Т = 16 НС.
Р' = 4.
1857 МГц.
4Г2(3Н6) Бс15/гб52,.
18 837 см'' т = 440не.
4Г36б2, 1 = 5/2 8771 см" т = 0.13 с.
4 Г (2Р°)б5г, .1 = 7/2.
Канал потерь.
Бс)б5, .1 = 9/2 23 941 см" '.
Бс15/гб52, J = 7/2 23 873 см.
Бс1б5, J = 7/2 23 335 см.
Бс1б5, 1 = 11/2 22 560 см" .
6б26р½, J = 11/2 22 468 см" .
Бс!б5, J = 9/2 22 420 см" .
Рисунок 0.1 — Упрощенная схема уровней Тт. Переход Р = 4 —> .Р' = 5 используется для лазерного охлаждения, а переход Р = 3 —> = 4 для возврата населенности с уровня Р = 3 на уровень Р = 4.
Тонкая структура основного состояния Тт [Хе]4/136з2(^°) состоит из двух подуровней (см. Рисунок 0.1) с полным электронным моментом 3 = 7/2 и 3 — 5/2. Узкий магнито-дипольный переход на длине волны 1,14 мкм и со спектральной шириной 1,2 ± 0,4Гц [37], связывающий эти подуровни, может быть использован в метрологических целях [40] (см. Приложение В), в фундаментальных исследованиях [41] и в задачах квантовой информации [42, 43, 44].
В 2008 году в Лаборатории оптики активных сред ФИАН был продемонстрирован зеемановский замедлитель атомов тулия [45], работающий на переходе.
4/13(2^°)б52 (7 = 7/2, ^ = 4).
0.1).
4/12(3Я5)54/2б52^ = 9/2,^ = 5) с длиной волны 410,6 нм. Именно этот переход использовался для лазерного охлаждения и захвата атомов тулия в МОЛ. Естественная ширина перехода составляет 7 = Г/27Г = 10,5 ± 0,2 МГц [37], что соответствует доплеровскому пределу температуры Тд = 240 мкК. Параметры этого перехода представлены в Таблице 2.
Охлаждающий переход не является циклическим: верхний уровень 4/125с?з/2бз2 («/' = 9/2, Р' = 5) может распадаться на шесть близко расположенных уровней противоположной четности (см. Рисунок 0.1). Численные расчеты показали, что относительная вероятность такого распада (т.е. коэффициент ветвления) мала [37] (< Ю-5) и не должна препятствовать охлаждению и захвату, что подтверждено успешными экспериментами с зеемановским замедлением пучка атомов тулия [45].
Для создания оптических часов на атомах тулия необходима реализация глубокого лазерного охлаждения и захвата большого числа атомов тулия в ловушку.
Целью данной работы являлось:
1) Лазерное охлаждение и захват атомов тулия в магнито-оптическую ловушку, работающую на переходе с длиной волны 410,6 нм. Измерение основных параметров облака холодных атомов тулия: температуры, числа атомов, концентрации атомов и времени жизни. Измерение коэффициента ветвления охлаждающего перехода.
2) Исследование возможности работы тулиевой магнито-оптической ловушки без использования перекачивающего излучения.
3) Осуществление субдоплеровского охлаждения атомов тулия.
4) Захват охлажденных атомов тулия в магнитную ловушку. Исследование потерь атомов из магнитной ловушки и оценка константы скорости переворота спина в результате магнитного диполь-дипольного взаимодействия атомов тулия в основном состоянии.
3.6. Основные результаты Главы 3.
1) Исследована МЛ для атомов тулия, образованная квадрупольным магнитным полем МОЛ, в которую удалось захватить порядка 10% атомов из МОЛ (около 4×104 атомов тулия). Концентрация атомов в центре составляла порядка 109 см .
2) Измерено время жизни атомов в МЛ. Оно составило 0,5±-0,1с.
3) Получено ограничение на константу скорости переворота спина вследствие бинарных столкновений спин-поляризованных атомов тулия в основном состоянии дт < 1011cm3c1.
4) Измерена температура атомов в МЛ, равная 40 ± ЮмкК.
Заключение
.
В работе были получены следующие основные результаты:
1) Впервые осуществлено лазерное охлаждение и захват более 106 атомов тулия в МОЛ, работающую на переходе.
4/13(2Я)б52 (7 = 7/2,^ = 4)^.
4/12(3Я5)5й3/2б52 (7 = 9/2,^ = 5) с длиной волны 410,6 нм. Наибольшее время жизни атомов в МОЛ составило 1,9 с.
2) Измерен коэффициент ветвления охлаждающего перехода по верхнему уровню, который равен (3 ± 1) х 10~7.
3) Показано, что при субдоплеровских температурах атомов в МОЛ перекачивающее излучение, осуществляющее оптическую накачку атомов с подуровня Р = 3 на подуровень Р = 4 основного состояния, не влияет на время жизни и число захваченных атомов в МОЛ.
4) Продемонстрировано субдоплеровское охлаждение атомов тулия в МОЛ вплоть до температуры 25±5 мкК. Столь низкие температуры обусловлены совпадением факторов Ланде уровней охлаждающего перехода.
5) Осуществлен захват охлажденных атомов тулия в МЛ, образованную квад-рупольным магнитным полем МОЛ. Из анализа скорости потерь получена оценка на константу скорости переворота спина вследствие магнитного диполь-дипольного взаимодействия между атомами тулия в основном состоянии дт < 10~псм3с-1.
Благодарности.
Хочу выразить искреннюю благодарность своему научному руководителю член-корр. РАН, д.ф.-м.н. Колачевскому Николаю Николаевичу за постоянную помощь и ценные замечания, а также зав. Лабораторией оптики активных сред ФИАН проф., д.ф.-м.н. Сорокину Вадиму Николаевичу и всему коллективу Лаборатории за внимание к данной работе.
Список литературы
- Phillips, W. D. Nobel Lecture: Laser cooling and trapping of neutral atoms Text] / W. D. Phillips // Rev. Mod. Phys. 1998. — Jul. — Vol. 70. — P. 721 741.
- Риле, Ф. Стандарты частоты. Принципы и приложения Текст] / Ф. Риле. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. — 512 с.
- Peters, A. Measurement of gravitational acceleration by dropping atoms Text] / A. Peters, К. Y. Chung, S. Chu // Nature.- 1999, — Vol. 400, № 6747. P. 849−852.
- Cronin, A. D. Optics and interferometry with atoms and molecules Text] / A. D. Cronin, J. Schmiedmayer, D. E. Pritchard // Rev. Mod. Phys. — 2009. — Jul. Vol. 81. — P. 1051−1129.
- Lett, P. D. Laser modification of ultracold collisions: Experiment Text] / P. D. Lett, P. S. Jessen, W. D. Phillips [et al.] // Phys. Rev. Lett. 1991. — Vol. 67. — P. 2139−2142.
- Weiner, J. Experiments and theory in cold and ultracold collisions Text] / J. Weiner, V. S. Bagnato, S. Zilio, P. S. Julienne // Rev. Mod. Phys. — 1999. — Jan.-Vol. 71.- P. 1−85.
- Kohler, Т. Production of cold molecules via magnetically tunable feshbach resonances Text] / T. Kohler, К. Goral, P. S. Julienne // Rev. Mod. Phys.— 2006. Vol. 78. — P. 1311−1361.
- Ketterle, W. Nobel lecture: When atoms behave as waves: Bose-Einstein condensation and the atom laser Text] / W. Ketterle // Rev. Mod. Phys. — 2002. Nov. — Vol. 74. — P. 1131−1151.
- Davis, К. B. Bose-Einstein condensation in a gas of sodium atoms Text] / К. B. Davis, M. O. Mewes, M. R. Andrews [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 1995. — Nov. Vol. 75, № 22. — P. 3969−3973.
- Mewes, M.-O. Output coupler for Bose-Einstein condensed atoms Text] / M.-O. Mewes, M. R. Andrews, D. M. Kurn [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 1997. — Jan. Vol. 78. — P. 582−585.
- Romalis, M. V. New limit on the permanent electric dipole moment of 199Hg Text] / M. V. Romalis, W. C. Griffith, J. P. Jacobs, E. N. Fortson // Phys. Rev. Lett. 2001. — Mar. — Vol. 86. — P. 2505−2508.
- Колачевский, H.H. Прецизионная лазерная спектроскопия холодных атомов и поиск дрейфа постоянной тонкой структуры Текст] / Н. Н. Колачевский // УФН. 2008. — Т. 178. — С. 1225−1235.
- Clairon, A. Ramsey resonance in a Zacharias fountain Text] / A. Clairon, C. Salomon, S. Guellati, W. D. Phillips // EPL (Europhysics Letters).— 1991.- Vol. 16, № 2, — P. 165.
- Rosenband, T. Frequency ratio of Al+ and Hg+ single-ion optical clocks- Metrology at the 17th decimal place Text] / T. Rosenband, D. B. Hume, P. O. Schmidt [et al.] // Science. 2008. — Vol. 319, № 5871. — P. 1808−1812.
- Salomon, C. Laser cooling of cesium atoms below 3 fiK Text] / C. Salomon, J. Dalibard, W. D. Phillips [et al.] 11 EPL (Europhysics Letters). — 1990,-Vol. 12, № 8. P. 683.
- Migdall, Alan L. First observation of magnetically trapped neutral atoms Text] / Alan L. Migdall, John V. Prodan, William D. Phillips [et al.] // Phys. Rev. Lett. 1985, — Vol. 54, — P. 2596−2599.
- Сукачев, Д.Д. Магнитная ловушка для атомов тулия Текст] / Д. Д. Сукачев, А. В. Соколов, К. А. Чебаков [и др.] // Квантовая Электроника.— 2011.-Т. 41, — С. 765−768.
- Grimm, R. Optical dipole traps for neutral atoms Text] / R. Grimm, M. Weidemueller, Y. B. Ovchinnikov // Advances In Atomic, Molecular, and Optical Physics. 2000. — Vol. 42. — P. 95−170.
- Weber, T. Bose-einstein condensation of cesium Text] / T. Weber, J. Herbig, M. Mark [et al.] // Science. 2003. — Vol. 299, № 5604. — P. 232−235.
- Katori, H. Ultrastable optical clock with neutral atoms in an engineered light shift trap Text] / H. Katori, M. Takamoto, V. G. Pal’chikov, V. D. Ovsiannikov // Phys. Rev. Lett. 2003. — Vol. 91.- P. 173 005.
- Berglund, A. J. Sub-Doppler laser cooling and magnetic trapping of erbium Text] / A. J. Berglund, S. A. Lee, J. J. McClelland // Phys. Rev. A. 2007. -Vol. 76. — P. 53 418.
- Brickman, K.-A. Magneto-optical trapping of cadmium Text] / K.-A. Brickman, M.-S. Chang, M. Acton [et al.] // Phys. Rev. A.— 2007, — Oct.-Vol. 76.- P. 43 411.
- Guest, J. R. Laser trapping of 225Ra and 226Ra with repumping by room-temperature blackbody radiation Text] / J. R. Guest, N. D. Scielzo, I. Ahmad [et al.] // Phys. Rev. Lett. 2007. — Feb. — Vol. 98. — P. 93 001.
- Hachisu, H. Trapping of neutral mercury atoms and prospects for optical lattice clocks Text] / H. Hachisu, K. Miyagishi, S. G. Porsev [et al.] // Phys. Rev. Lett. 2008. — Feb. — Vol. 100. — P. 53 001.
- Youn, S. H. Dysprosium magneto-optical trap Text] / S. H. Youn, M. Lu, U. Ray, B. L. Lev // Phys. Rev. A. 2010. — Vol. 82, — P. 43 425.
- Lu, M. Trapping ultracold dysprosium: A highly magnetic gas for dipolar physics Text] / M. Lu, S. H. Youn, B. L. Lev // Phys. Rev. Lett. 2010. -Feb.-Vol. 104, — P. 63 001.
- Lahaye, T. The physics of dipolar bosonic quantum gases Text] / T. Lahaye, C. Menotti, L. Santos [et al.] // Reports on Progress in Physics. — 2009. — Vol. 72, № 12, — P. 126 401.
- Baranov, M. Ultracold dipolar gases — a challenge for experiments and theory Text] / M. Baranov, L. Dobrek, K. Goral [et al.] // Physica Scripta. — 2002. — Vol. 2002, № T102. P. 74.
- Stuhler, J. Observation of dipole-dipole interaction in a degenerate quantum gas Text] / J. Stuhler, A. Griesmaier, T. Koch [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 2005. Vol. 95. — P. 150 406.
- Petrov, A. Anisotropy-induced feshbach resonances in a quantum dipolar gas of highly magnetic atoms Text] / A. Petrov, E. Tiesinga, S. Kotochigova // Phys. Rev. Lett.- 2012.-Vol. 109.-P. 103 002.
- Kotochigova, S. Anisotropy in the interaction of ultracold dysprosium Text] / S. Kotochigova, A. Petrov // Phys. Chem. Chem. Phys. — 2011. — Vol. 13.— P. 19 165−19 170.
- Giovanazzi, S. Tuning the dipolar interaction in quantum gases Text] / S. Giovanazzi, Axel Gorlitz, Т. Pfau // Phys. Rev. Lett. 2002. — Vol. 89. -P. 130 401.
- Баранов, M.A. О возможности сверхтекучего перехода в Ферми-газе нейтральных частиц при сверхнизких температурах Текст] / М. А Баранов, М. Ю. Каган, Ю. Каган // Письма в ЖЭТФ. 1996. — Т. 64. — С. 273.
- NIST atomic spectra database Electronic resource]. — Boulder: NIST.—
- URL: http://www.nist.gov/pml/data/ asd.cfm.
- Kolachevsky, N. Blue laser cooling transitions in Tm I Text] / N. Kolachevsky, A. Akimov, I. Tolstikhina [et al.] // Applied Physics B: Lasers and Optics. — 2007. Vol. 89. — P. 589−594.
- Kuhl, J. Hyperfeinstrukturuntersuchungen mit einem sphaerischen fabry-perot-interferometer mit internem absorptionsatomstrahl im Tm I- und Eu I
- Spektrum Text. / J. Kuhl // Zeitschrift fuer Physik — 1971, — Vol. 242.— P. 66−85.
- Brandt, H.-W. Recent hyperfine structure investigations in the configurations 4/136s2, 4/136s 6p, and 4/125d6s2 of Tm I Text] / H.-W. Brandt, P. Camus // Zeitschrift fuer Physik A Atoms and Nuclei. 1977. — Vol. 283. — P. 309−313.
- Александров, E. Б. Неуширяемая столкновениями линия тулия 1,14 мкм. Текст] / Е. Б. Александров, В. Н. Котылев, К. П. Василевский, В. Н. Ку-лясов // Оптика и спектроскопия. — 1983. — Т. 54, № 1. — С. 3−4.
- Campbell, G. К. Imaging the Mott insulator shells by using atomic clock shifts Text] / G. K. Campbell, J. Mun, M. Boyd [et al.] // Science. 2006. — Vol. 313. — P. 649−652.
- Choi, K. S. Mapping photonic entanglement into and out of a quantum memory Text] / K. S. Choi, H. Deng, J. Laurat, H. J. Kimble // Nature. — 2008. Vol. 452, № 7183. — P. 67−71.
- Eisaman, M. D. Electromagnetically induced transparency with tunable single-photon pulses Text] / M. D. Eisaman, A. Andre, F. Massou [et al.] // Nature. 2005. — Vol. 438, № 7069. — P. 837−841.
- Zhao, B. A millisecond quantum memory for scalable quantum networks Text] / B. Zhao, Y.-A. Chen, X.-H. Bao [et al.] // Nature Physics. 2009. -Vol. 5, № 2. — P. 95−99.
- Chebakov, K. Zeeman slowing of thulium atoms Text] / K. Chebakov, A. Sokolov, A. Akimov [et al.] // Opt. Lett. 2009. — Vol. 34, № 19. — P. 29 552 957.
- Raab, E. L. Trapping of neutral sodium atoms with radiation pressure Text] / E. L. Raab, M. Prentiss, Alex Cable [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 1987. — Dec. Vol. 59, № 23. — P. 2631−2634.
- Handbook of Chemistry and Physics Text] / Ed. by D. R. Lide. — 84 edition. — Boca Raton: CRC Press, 2003.
- Spedding, F.H. The vapor pressure of thulium metal Text] / F.H. Spedding, R.J. Barton, A.H. Daane // Journal of the American Chemical Society. — 1957. Vol. 79. — P. 5160−5163.
- Antoine, C. Tensions des vapeurs- nouvelle relation entre les tensions et les temperatures Text] / C. Antoine / / Сотр. Rend. Seanc. Г Acad. Scie. Pans. 1888. — Vol. 107. — P. 681−684.
- Phillips, W. D. Laser deceleration of an atomic beam Текст] / W. D. Phillips, H. Metcalf // Phys. Rev. Lett. 1982. — T. 48, № 9. — C. 596−599.
- Stark, D.S. A new getter system for opaque vacuum tubes, using samarium or thulium Text] / D.S. Stark, M. Hillier, A. Manley // Vacuum.— 1967. — Vol. 17, № 2. P. 91−96.
- Mueller, J. The gettering action of evaporated films of titanium and erbium Text] / J Mueller, В Singh, N A Surplice // Journal of Physics D: Applied Physics. 1972. — Vol. 5, № 6. — P. 1177.
- Kogelnik, H. Laser beams and resonators Text] / H. Kogelnik, T. Li // Appl. Opt. 1966. — Oct. — Vol. 5, № 10. — P. 1550−1567.
- Васин, Б. Л. Методика измерения спектральной чувствительности ПЗС-матрицы. Текст] / Б. JI. Васин, С. В. Малькова, М. В. Осипов [и др.] // Препринт ФИАН. 2007. — Т. 18. — С. 1.
- Sukachev, D. Laser cooling of thulium atoms Text] / D. Sukachev, K. Chebakov, A. Sokolov [et al.] // Optics and Spectroscopy. — 2011.— Vol. Ill, № 4. — P. 633−638.
- Sukachev, D. Magneto-optical trap for thulium atoms Text] / D. Sukachev, A. Sokolov, K. Chebakov [et al.] // Phys. Rev. A. — 2010.- Vol. 82.-P. 11 405.
- Собельман, И. И. Введение в теорию атомных спектров Текст] / И. И. Со-бельман. — М.: «Наука», 1977. — 320 с.
- Звелто, О. Принципы лазеров Текст] / О. Звелто. — 3-ье изд. — М.: «Мир», 1990. 560 с.
- Baklanov, Е. V. Resonance fluorescence in a strong monochromatic field Text] / E.V. Baklanov // ЖЭТФ. 1974. — Vol. 65, № 6. — P. 2203−2213.
- Мандель, Л. Оптическая когерентность и квантовая оптика Текст] / JI. Мандель, Э. Вольф — Под ред. В. В. Самарцева. — М.: Нука. Физматлит, 2000. 896 с.
- Берестецкий, В. Б. Теоретическая физика. Том IV: Квантовая электродинамика Текст] / В. Б. Берестецкий, Е. М. Лифшиц, Л. П. Питаевский — Под ред. Питаевский Л. П. 4-ое изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 720 с.
- Lett, P. D. Observation of atoms laser cooled below the Doppler limit Text] / P. D. Lett, R. N. Watts, C. I. Westbrook [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 1988. — Vol. 61.- P. 169−172.
- Wineland, D. J. Laser cooling of atoms Text] / D. J. Wineland, W. M. Itano // Phys. Rev. A. 1979. — Oct. — Vol. 20. — P. 1521−1540.
- Dalibard, J. Laser cooling below the Doppler limit by polarization gradients: simple theoretical models Text] / J. Dalibard, C. Cohen-Tannoudji // J. Opt. Soc. Am. B. 1989. — Vol. 6, № 11.- P. 2023−2045.
- Weiss, D. S. Optical molasses and multilevel atoms: experiment Text] / D. S. Weiss, E. Riis, Y. Shevy [et al.] // J. Opt. Soc. Am. B.- 1989. — Nov. Vol. 6, № 11. — P. 2072−2083.
- Chang, S. Sub-Doppler laser cooling of atoms: Comparison of four multilevel atomic schemes Text] / S. Chang, T. Y. Kwon, H. S. Lee, V. G. Minogin // Phys. Rev. A. 2001. — Vol. 64. — P. 13 404.
- Valentin, C. One-dimension sub-Doppler molasses in the presence of static magnetic field Text] / C. Valentin, M.-C. Gagne, J. Yu, P. Pillet // EuroPhys. Lett. 1992. — Vol. 17, № 2. — P. 133.
- Shang, S-Q. Velocity-selective resonances and sub-doppler laser cooling Text] / S-Q. Shang, B. Sheehy, H. Metcalf [et al.] // Phys. Rev. Lett. 1991. -Vol. 67. — P. 1094−1097.
- Walhout, M. a+ — a" optical molasses in a longitudinal magnetic field Text] / M. Walhout, J. Dalibard, S. L. Rolston, W. D. Phillips // J. Opt. Soc. Am. B. 1992. — Vol. 9, № 11. — P. 1997−2007.
- Ландау, Л. Д. Теория поля Текст] / JI. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. — 8-е, стереотипное изд. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.- 534 с.
- Walkout, М. Magnetic inhibition of polarization-gradient laser cooling in a±a~ optical molasses Text] / M. Walhout, U. Sterr, S. L. Rolston // Phys. Rev. A. 1996. — Vol. 54. — P. 2275−2279.
- Сукачев, Д. Д. Субдоплеровское охлаждение атомов тулия в магнитооптической ловушке Текст] / Д. Д. Сукачев, А. В. Соколов, К. А. Чебаков [и др.] // Письма в ЖЭТФ. 2010. — Т. 92, № 92. — С. 772−776.
- Arnold, A. S. Atomic density and temperature distributions in magneto-optical traps Text] / A. S. Arnold, P. J. Manson //J. Opt. Soc. Am. В.— 2000. Apr. — Vol. 17, № 4. — P. 497−506.
- Connolly, С. B. Large spin relaxation rates in trapped submerged-shell atoms Text] / С. B. Connolly, Y. S. Au, S. C. Doret [et al.] // Phys. Rev. A. — 2010.- Vol. 81.- P. 10 702.
- Metcalf, H. J. Laser Cooling and Trapping Text] / H. J. Metcalf, P. van der Straten. — Berlin, New-York: Springer, 1999. — 323 p.
- Wing, W. H. On neutral particle trapping in quasistatic electromagnetic fields Text] / W. H. Wing // Progress in Quantum Electronics. — 1984. — Vol. 8. — P. 181−199.
- Bergeman, T. Magnetostatic trapping fields for neutral atoms Text] / T. Bergeman, G. Erez, H. J. Metcalf // Phys. Rev. A. — 1987, — Vol. 35.-P. 1535−1546.
- Hensler, S. Dipolar relaxation in an ultra-cold gas of magnetically trapped chromium atoms Text] / S. Hensler, J. Werner, A. Griesmaier [et al.] // Applied Physics B: Lasers and Optics. — 2003. — Vol. 77. — P. 765−772.
- Majorana, E. Atomi orientati in campo magnetico variabile Text] / E. Majorana // Nuovo Cimento. 1932. — Vol. 9. — P. 43−50.
- Brink, D. M. Majorana spin-flip transitions in a magnetic trap Text] / D. M. Brink, С. V. Sukumar // Phys. Rev. A. 2006. — Vol. 74. — P. 35 401.
- Newman, Bonna K. Magnetic relaxation in dysprosium-dysprosium collisions Text] / Bonna K. Newman, Nathan Brahms, Yat Shan Au [et al.] // Phys. Rev. A. 2011. — Vol. 83. — P. 12 713.
- Griesmaier, A. Bose-Einstein condensation of chromium Text] / A. Griesmaier, J. Werner, S. Hensler [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 2005.— Vol. 94, — P. 160 401.
- Aikawa, К. Bose-Einstein condensation of erbium Text] / K. Aikawa, A. Frisch, M. Mark [et al.] // Phys. Rev. Lett. — 2012.-Ma. Vol. 108.— P. 210 401.
- Lu, M. Strongly dipolar bose-einstein condensate of dysprosium Text] / M. Lu, N. Q. Burdick, S. H. Youn, B. L. Lev // Phys. Rev. Lett. 2011. — Vol. 107. -P. 190 401.
- Hafisch, T. W. Cooling of gases by laser radiation Text] / T. W. Harisch,
- A. L. Schawlow // Opt. Comm. 1975. — Vol. 13, — P. 68−69.
- Летохов, В. С. Охлаждение и пленение атомов и молекул резонансным световым полем. Текст] / В. С. Летохов, В. Г. Миногин, Б. Д. Павлик // ЖЭТФ. 1977. — Т. 72. — С. 1328.
- Балыкин, В. И. Охлаждение атомов давлением лазерного излучения Текст] / В. И. Балыкин, В. С. Летохов, В. Г. Миногин // УФН.— 1985. — Т. 147, — С. 117.
- Андреев, С. В. Радиационное замедление и монохроматизация пучка атомов натрия до 1,5 К во встречном лазерном луче. Текст] / С. В. Андреев,
- B. И. Балыкин, В. С. Летохов, Миногин В. Г. // Письма ЖЭТФ. — 1981. — Т. 34. С. 463.
- Cohen-Tannoudji, С. Atom-Photon Interaction. Basic Processes and Applications Text] / C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, G. Grynberg. — New York, Toronto: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2004. 656 p.
- Lett, P. D. Optical molasses Text] / P. D. Lett, W. D. Phillips, S. L. Rolston [et al.] //J. Opt. Soc. Am. B. 1989. — Nov. — Vol. 6, № 11. — P. 2084−2107.
- Dalibard, J. Potentialities of a new a+ a~ laser configuration for radiative cooling and trapping Text] / J. Dalibard, S. Reynaud, C. Cohen-Tannoudji // Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics. — 1984. — Vol. 17, № 22. — P. 4577.
- Прудников, О.H. Новая сила трения, обусловленная спонтанным световым давлением Текст] / О. Н. Прудников, А. В. Тайченачев, A.M. Тумайкин, В. И. Юдин // Письма ЖЭТФ. 1999. — Т. 70. — С. 439−444.
- Prudnikov, О. N. Magneto-optical force in a resonant field of elliptically polarized light waves Text] / O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, V. I. Yudin // Phys. Rev. A. — 2008.-Mar. Vol. 77.— P. 33 420.
- Minogin, V. G. Resonant light pressure forces in a strong standing laser wave Text] / V.G. Minogin, O.T. Serimaa // Optics Communications. — 1979.— Vol. 30, № 3. — P. 373−379.
- Фейнман, P. Фейнмановские лекции по физике. Том 1: Современная наука о природе. Законы механики Текст] / Р. Фейнман. — М.: Мир, 1977. — 260 с.
- Ширяев, А.Н. Вероятность Текст] / А. Н. Ширяев, — М.: МЦНМО, 1980.- 968 с.
- Миногин, В. Г. Давление лазерного излучения на атомы Текст] / В. Г. Ми-ногин, В. С. Летохов. — М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.— 224 с.
- Скалли, М. О. Квантоавя оптика Текст] / М. О. Скалли, М. С. Зубайри — Под ред. В. В Самарцева. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — 512 с.
- Soeding, J. Observation of the magneto-optical radiation force by laser spectroscopy Text] / J. Soeding, R. Grimm, J. Kowalski [et al.] // EPL (Europhysics Letters). 1992. — Vol. 20, № 2. — P. 101.
- Emile, 0. Observation of a new magneto-optical trap Text] / O. Emile,
- F. Bardou, C. Salomon et al. // EPL (Europhysics Letters).— 1992. — Vol. 20, № 8. P. 687.
- Soding, J. Stimulated magneto-optical force in the dressed-atom picture Text] / J. Soding, R. Grimm // Phys. Rev. A.— 1994.-Sep. Vol. 50.-P. 2517−2527.
- Собелъман, И. И. О теории ширины атомных спектральных линий Текст] / И. И. Собельман // Успехи физических наук. — 1954. — Т. 54. — С. 551−586.
- Напсох, С. I. Magnetic trapping of rare-earth atoms at millikelvin temperatures Text] / С. I. Hancox, S. C. Doret, M. T. Hummon [et al.] // Nature. 2004. — Vol. 431, № 7006. — P. 281−284.
- Chu, X. Dynamic polarizabilities of rare-earth-metal atoms and dispersion coefficients for their interaction with helium atoms Text] / X. Chu, A. Dalgarno, G. C. Groenenboom // Phys. Rev. A. — 2007, — Vol. 75.— P. 32 723.
- Buchachenko, A. A. Interactions and collisions of cold metal atoms in magnetic traps Text] / A. A. Buchachenko, Yu. V. Suleimanov, M. M. Szczesniak,
- G. Chalasinski // Physica Scripta. 2009. — Vol. 80, № 4. — P. 48 109.
- Упрощенная схема уровней Тт.6
- Давления насыщенных паров Тт, Ег и Yb.10
- Схема экспериментальной установки.12
- Схема вакуумной установки.14
- Параметры лазерного пучка.15
- Фотографии лазерного пучка.15
- Условная схема частот АОМов.16
- Спектр насыщенного поглощения.18
- Схема стабилизации частоты лазера.19
- Калибровочные кривые ФЭУ.21 110. Время отклика ФЭУ.21 111. Генератор импульсов.23
- Типичная кривая разгрузки MOJI.26 113. Динамика загрузки MOJI.27
- Обратное время жизни атомов в МОЛ.29 115. Число атомов в МОЛ .32
- Фотографии «тёмной» МОЛ .32
- Сверхтонкая структура уровней охлаждающего перехода.34
- Влияние перекачивающего излучения.37
- Стоячая волна поляризации при субдоплеровском охлаждении.. 40
- Влияние магнитного поля на субдоплеровское охлаждение. 4423. К выводу формулы (2.8).45
- Схема электронного ключа для выключения магнитного поля МОЛ 49
- Время выклчения/включения магнитного поля МОЛ.49
- Баллистический разлет МОЛ.50
- Зависимость радиуса облака атомов от времени разлета.51
- Зависимость температура атомов в МОЛ от отстройки пучков МОЛ 52
- Зависимость температуры атомов в МОЛ от мощности света в МОЛ 5231. Квадрупольная МЛ .56
- Баллистический разлет МОЛ и МЛ.59
- Профиль концентрации атомов в МЛ.61
- Температура атомов в МЛ.6235. Число атомов в МЛ .64
- А.1. К объяснению принципов лазерного охлаждения.85
- А.2. Сила вязкого трения в оптической патоке.90
- Б.1. Принцип действия МОЛ.951. Б.2. Схема МОЛ.97
- Б.З. Численное моделирования процесса захвата атома в МОЛ. 100
- Б.4. Скорость захвата атомов в МОЛ а) .100
- Б.5. Скорость захвата атомов в МОЛ б) .101
- Б.6. Характеристика зеемановского замедлителя .102
- Б.7. Расходимость атомного пучка после зеемановского замедлителя. 105