从原子到超原子的原子层次新机遇

为何超原子如此重要？从发展过程来体会，是因为终于可以把纷繁复杂的团簇结构以量子力学属性实现物理规律把握，从而为以团簇作为基元的物性表征与调控包括相关的制造和功能应用提供了基于原子层次的抓手. 因此可以认为，由团簇科技发展到超原子的物理学研究是必然的，所以，我们提出了超原子物理学的概念和范畴. 超原子作为归属于分子的多原子复杂系统，它的电子结构与原子有相近性，凸显了超原子系统中相互作用有深刻且丰富的物理内涵. 依托于原子物理学的巨大成就，将原子层次的科技能力结合到超原子研究上，将开辟新的领域方向，促进从结构出发的传统研究思路转变到以功能为核心的研究范式，从而带来新的发展机遇.     

原子时间和原子频率标准

时间和频率都是重要的物理量.它们的标准的建立,在生产斗争和科学实验中无疑有着重要的意义. 任何一种计时基准都是以均匀的周期现象为基础的.过去,传统的时间基准是地球的自转周期,用平太阳日的86,400分之一定为一秒,称为“世界时”.但是由于地球自转并不完全均匀,因此以地球自转为基准的世界时的准确度只有10～(-8)(相当于三年误差一秒钟).为得到更准确的时间标准,1956年国际计量委员会第10次会议规定,以1900年1月0日12时相应的回归年的31,556,925.9747分之一定为“历书时”的一秒,它是以地球绕太阳公转周期作为计时标准,实际实现的准确度…     

用原子芯片操纵中性原子

原子芯片提供了一个稳定、精确且功能强大的实验平台来制备和操纵中性超冷原子。本文概述了近年来原子芯片的研究发展状况,并介绍了原子芯片上微势阱的设计原理以及几个典型的原子芯片实验,然后讨论了芯片实验中的原子损失、加热和退相干机制,最后对原子芯片可能的发展方向进行了预测。     

集成原子光学及其原子芯片

随着原子激光冷却、囚禁与操控技术以及微米、纳米微电子制作技术的快速发展与不断完善,一个新兴的原子光学分支学科一“集成原子光学及其原子芯片”正在形成。本文重点介绍了集成原子光学及其原子芯片的集成方案、实验结果及其最新进展：包括表面微结构原子光学元器件、微磁结构集成原子光学、微光结构集成原子光学和微磁光结构集成原子光学及其原子芯片的设计方案与微制作技术及其最新实验结果。最后,简单总结了原子芯片的设计原则,讨论了芯片设计与研制中尚待解决的问题,并就集成原子光学的潜在应用及其未来发展作一简单展望。     

集成原子光学:原子芯片

原子光学是当前研究得比较热的学科，由于原子激光冷却技术和纳米技术的成熟，原子光学朝着微型化和集成化的方向发展．文章主要介绍了当前集成原子光学的一个焦点——原子芯片及其最新实验进展：包括不同形式的原子导引方式，当前原子芯片的实验工作，原子芯片在玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)研究中的应用，以及原子芯片在其他方面的应用前景．     

集成原子光学及其原子芯片

随着原子激光冷却、囚禁与操控技术以及微米、纳米微电子制作技术的快速发展与不断完善,一个新兴的原子光学分支学科—“集成原子光学及其原子芯片”正在形成。本文重点介绍了集成原子光学及其原子芯片的集成方案、实验结果及其最新进展:包括表面微结构原子光学元器件、微磁结构集成原子光学、微光结构集成原子光学和微磁光结构集成原子光学及其原子芯片的设计方案与微制作技术及其最新实验结果。最后,简单总结了原子芯片的设计原则,讨论了芯片设计与研制中尚待解决的问题,并就集成原子光学的潜在应用及其未来发展作一简单展望。     

用原子芯片操纵中性原子

原子芯片提供了一个稳定、精确且功能强大的实验平台来制备和操纵中性超冷原子。本文概述了近年来原子芯片的研究发展状况，并介绍了原子芯片上微势阱的设计原理以及几个典型的原子芯片实验，然后讨论了芯片实验中的原子损失、加热和退相干机制，最后对原子芯片可能的发展方向进行了预测。     

神奇的原子——原子随笔之三

人类虽然在2000多年前就预言了原子的存在，然而可以断言，世界上还没有一个人——无论这个人智商有多高，无论这个人的想象力有多强，能够预言原子的种种神奇．因为在原子的世界里不仅不同于我们熟悉的任何东西，也不同于所能想象的任何事情．物理学家费曼曾说：“它显得又古怪，又神秘．”     

原子捕集原子吸收光谱法测定锌

本文研究了各种条件(如火焰条件、燃烧器高度、溶液的提升量、扫光率、氧化铝涂层硅管等)对锌灵敏度的影响。当贫燃火焰(乙炔0.4升/分)捕集和富燃火焰(乙炔1.5升/分)释放时,锌的灵敏度最高。捕集2ppb锌溶液1分钟,其特征浓度为9.5×10~(-3)ppm,比常规火焰法的灵敏度提高238倍。用10000ppm铝溶液喷涂硅管,使锌的灵敏度提高8倍,特征浓度为1.2×10~(-3)ppm。捕集5ppb锌溶液1分钟的相对标准偏差是2.7%。本法直接测定超纯铝,血清和自来水中痕量锌,获得满意结果。     

原子质心运动与暗态原子

本文利用高阶量子绝热近似方法讨论了量子微腔驻波场中三能级暗态原子与光场相互作用中原子质心运动对电子,光场系统动力学的影响。文章分析了绝热近似成立的条件以及非绝热因子对动力学演化的影响。文中还计算了原子在腔中的非绝热跃迁几率及各部分能量分布的平均值。     

原子物质波的聚焦及其原子透镜

介绍了原子物质波的聚焦的基本原理，即原子透镜的工作原理，又对几种类型的原子透镜及其对原子物质波聚焦的优劣性进行了介绍，描述了原子透镜在原子光学中的应用。     

原子捕集原子吸收光谱法测定锌

本文研究了各种条件对锌灵敏度的影响。当贫焰捕集和富焰释放时,锌的灵敏度最高,其特征浓度为9.1×10~(-5)μg/ml。用10000μg/ml铝溶液喷涂石英管,使锌的灵敏度提高5倍,特征浓度是1.8×10~(-5)μg/ml。捕集5ng/ml锌溶液1分钟的相对标准偏差为2.7%。本法直接测定了高纯铝、血清和自来水中痕量锌。     

原子燃料

人類知道燃燒木材、煤、石油等燃料以取得热量,已是很早以前的事了。但原子燃料的被发现以至於被应用到实际生產中还只是最近的事。前一類燃料利用的是化学能;後一類則是原子能。關於這兩類能量來源的本質上的区别,已在前一文中详細闡述了。在这里我们将进一步谈谈原子能的由來、现在已知道的利用原子能的方法与所用的燃料、以及將來發展的可能性。人類沒有早早發現原子燃料是完全可以理解的,因為只有在人類对物質結構的認識巳深入到今天的地步,才有可能有意識地揭露原子     

原子线

适用于电子装置上的世界上非常细小的金丝已能成批地生产，这个工作是由荷兰Delft大学Kavli纳米实验室的P．Snijders和S．Rogge俩位教授与美国田纳西大学的H．Weitering教授合作完成的．他们首先在温度为1200K下对硅基底进行烘烤，从而可以对硅基内的杂质进行清洗，再将这种硅基表面切割成阶梯形状，第二步是把金原子蒸发并喷溅于硅基底上，最后对金原子不加干涉，让金原子不受干扰地沿着阶梯的起伏形状自组装成为一条具有150个金原子长度的金细丝．他们制作的金细丝具有不同的宽度，通常为50nm，其中最细的只有一个原子的宽度。这种最细的金细丝现在并没有使用在任何电子装置匕，而只是作为科学研究之用。     

原子光刻

与光子和电子不间,原子的激发亚稳态具有方便操作的内能态结构,这使利用内能态的光学淬灭原理实现光刻技术成为现实.基于原子光学的中性原子束光刻技术是下一代光刻技术(the next generation lithography,NGL)的一种,它可分两种途径实现:激光驻波原子直沉积技术和亚稳态中性原子光刻技术.前者可以实现图案的纳米尺度特征、大面积平行沉积和高分辨率;后者结合有效的抗蚀剂,同样可以实现纳米图形制造,在基板上获得的尖锐边缘分辨率目前可达40 nm.两种途径的原理相差甚远,但最终获得的结果相似.     

原子激光器与非线性原子光学：现代原子物理学的新进展

介绍了当前原子物理实验研究的两项最新突破：准连续全方位可调谐原子激射器（又称原子激射器）以及世界第一个非线性原子光学实验。前者在实现高亮度、高相干性原子激射器的研究方面迈出了极其重要的一步,后者则首次证明了物质波的多波混频效应,从而开辟了一个崭新的研究领域。     

原子与双原子分子的碰撞反应

一个原子与宁一个同核双原子分子反应碰撞的过渡态构型是线型的, 计算了平衡临界键长的统计分布函数及其平均值、反应活化能和反应速率常数, 理论结果与实验值相符.