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苏州大学
硕士学位论文
采用载流导线构成的冷原子磁光晶格与磁晶格
姓名:恽旻
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:印建平
20040501
摘要本文简单介绍了原子光学晶格的研究背景及其发展。光学晶格利用的是激光驻波光晶格和磁晶格方案。偷枷吡姓蠓桨钢校诘枷咂矫嫔戏讲酥行拇懦∏慷任A愕乃募辶姓螅辉趜理论证明了实现磁光晶格和磁晶格的可行性。研究表明冷原子从磁光晶格到磁晶格的装载可以通过改变导线中的电流来实现,从而使得制备冷原子列阵和实现玻色一爱因首先,利用单个的方形和圆形载流导线在导线平面上下方形成对称的可控磁光双阱和澹直鸺扑懔舜炮宓拇懦∏慷燃捌涮荻扔肭实目占浞植迹⑶蚁晗讣扑了双阱离开导线平面的距离与导线电流和垂直方向偏磁场之间的变化关系,讨论了通过调节电流和偏磁场来实现单阱到双阱之间的连续演化问题。特别地,在磁光双阱方案中,计算了冷原予数目和电流之间的关系,磁光阱中原子温度和激光强度、失谐量之间的关系,讨论了在冷原子碰撞性质等研究领域中的应用前景;在宸桨中,讨论了双阱在水平方向的平移与水平方向偏磁场之间的关系。接着,计算并讨论了把方形导线和圆形导线扩展为二维列阵以实现磁光晶格和磁晶格的实验可行性,并讨论了它们的潜在应用。关键词:光学晶格,载流导线,磁光阱,磁光晶格,磁晶格,指导教师:印建平教授场中周期性势阱对中性冷原子的囚禁。本文就不同光学晶格的形成及其性质进行了分类与综述。本文还特别介绍了本研究小组提出的利用中性原子的磁囚禁来实现原子磁本文提出了采用秃蚙型载流导线列阵实现磁光晶格和磁晶格的新方案。在型导线列阵方案中,在导线平面上方产生了辶姓螅炮逯行拇嬖诓晃A愕拇场最小值。接着详细计算了两种方案中磁阱的磁场强度及其梯度与曲率的空间分布,斯坦凝聚姓罂梢栽谕豢槲⒌缱有酒辖小本文提出了利用方形和圆形载流导线列阵实现可控磁光晶格和磁晶格的新方案。作者:恽曼采用载流导线构成的冷原子磁光晶格与磁晶格
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导师签名:写咝研究生签名::兰型生聋主吕日期:型ヮ日期:丝丝孝丝文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文岁卜,’允许作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。研究生签名:学位论文使用授权声明苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子的公布ǹ授权苏州大学学位办办理。学位论文独创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文
弘一铷率伲第一章文献综述§引言冷却与囚禁的动力学【】,淙春途壤淙础òρ,拉比振荡和布洛赫振荡【浚孔哟溆肓孔铀淼佬вΑ恳约肮馔ü韫庋ЬЦ竦苌洹等,为精确操控中性原子和研究某些基本物理问题提供了一种新的工中扮演越来越重要的角色。除了采用纯激光场的光学晶格以外,利用原子和磁场的磁偶极相互作用,采用格或磁光晶格。在光学晶格中,由于不可避免地存在光子散射和辐射排斥效应,因此解决这个问题,使得每个晶格位上的原子数达到。以上,晶格中的原子密度很高。类似地,原子磁晶格或磁光晶格也可广泛应用于各种磁囚禁行为,波包动力学,量子根据交流斯塔克效应,光场与二能级原子相互作用的光学势由下式给出式中<す獾氖沉浚<す獾墓馇勘ズ拖凳瑀为原子跃迁的自然线宽。当激光频率相对原子共振频率是红失谐时咏ū晃焦馇孔钋看Γ环之,当激光频率为蓝失谐时咏ū慌懦獾焦馇孔钊醮Α8菡庖还庋极囚禁原理,如果将冷原子装载于由多束激光相互干涉形成的周期性网状势阱中,即可在波腹或波节处实现冷原子的多维光学囚禁列阵,从而形成冷原子的空间周期性排列,类似于固体物理中的“晶体结构”,称之为“光学晶格”。近几年来,光学晶格技术已被广泛应用于研究囚禁原子的铁磁性和反铁磁性质【琒淙础⑵裉荻具,并将在原子光学器件、集成原子光学乃至量子计算与量子信息处理等研究和应用多维的载流导线列阵也可实现冷原子的磁囚禁或磁光囚禁列阵,从而形成冷原子磁品每个晶格位上的原子数小于艿脑用芏炔淮蟆6啪Ц窕虼殴饩Ц裨蚩珊芎玫传输与量子隧道效应的研究以及采用冷原子的量子计算,甚至用于制备一维、二维和三维的光子晶