超精细能级中~(133)Cs激发态|6~2P_(3/2)F〉(F=2,3,4,5)原子与理想金属表面间范德瓦尔斯作用系数C_3的估算

利用碱金属原子与理想金属表面间范德瓦尔斯(vd W)作用势和不可约张量方法,计算~(133)Cs激发态|6~2P_(3/2)F〉(F=2,3,4,5)原子超精细结构的C_3系数.数值分别为:4.338 5 k Hz·μm~3、4.361 9 k Hz·μm~3、4.368 0及4.346 7 k Hz·μm~3.与其它理论数据和实验数据比较,结果表明本文所得到的~(133)Cs激发态|6~2P_(3/2)F〉(F=2,3,4,5)原子的C_3数值是可靠的.     

超精细能级中~(133)C_S激发态(|6~2D_(3/2)F>)原子与理想金属表面间范德瓦尔斯作用系数C_3的估算

利用碱金属原子与理想金属表面间范德瓦尔斯(vd W)作用势和不可约张量方法,导出超精细能级中碱金属原子特定量子态C3的解析表达式,完成133CS原子62D3/2(F=2,3,4,5)的C3数值计算,计算结果表明随着的增大,C3增大,z(原子与金属表面之间的距离)不变时,铯原子与理想金属表面间vd W作用增强.同时对于由电四极矩作用产生的C31效果因贡献不显著,C3数值结果并未见到有异常波动现象.     

超精细能级中85Rb激发态(｜52P1/2F>、｜52P3/2F>)原子与理想金属表面间范德瓦尔斯作用系数C3的估算

利用碱金属原子与理想金属表面间范德瓦尔斯(vdW)作用势和不可约张量方法,首次计算了85Rb激发态52P1/2 (F=2,3)及52P3/2 (F=1,2,3,4) 原子超精细结构的C3系数.数值分别对应为:4.0542 、4.0553 及4.3012 、4.3312 、4.3369 、4.3104 .为了说明其结果的准确性,还与其他作者的理论数据和相关实验数据进行了比较,结果表明本文所得到的85Rb激发态52P1/2 (F=2,3)及52P3/2(F=1,2,3,4)原子的C3数值是可靠的     

超精细能级中85Rb激发态(｜52P1/2F>、｜52P3/2F>)原子与理想金属表面间范德瓦尔斯作用系数C3的估算

利用碱金属原子与理想金属表面间范德瓦尔斯(vdW)作用势和不可约张量方法,首次计算了85Rb激发态52P1/2 (F=2,3)及52P3/2 (F=1,2,3,4) 原子超精细结构的C3系数.数值分别对应为:4.0542 、4.0553 及4.3012 、4.3312 、4.3369 、4.3104 .为了说明其结果的准确性,还与其他作者的理论数据和相关实验数据进行了比较,结果表明本文所得到的85Rb激发态52P1/2 (F=2,3)及52P3/2(F=1,2,3,4)原子的C3数值是可靠的     

基态原子与理想金属Au表面间的范德瓦尔斯作用及超精细能级C_3的估算

研究了基态碱金属原子与理想金属Au表面间的范德瓦尔斯(vdW)作用.通过分析电四极跃迁对vdW的贡献,构建了计算碱金属原子的超精细能级与理想金属表面间vdW作用系数C3的理论模型.以85 Rb、133Cs为例,计算了其基态原子超精细能级的C3系数.其中85 Rb:52S1/2(F=2)及52S1/2(F=3)对应的C3系数分别为:2.2409 KHzμm3及2.2425 KHzμm3;133 Cs:62S1/2(F=3)及62S1/2(F=4)分别对应2.4480KHzμm3及2.4538KHzμm3.研究还发现随着F的增大,C3增大,z(原子与金属表面之间的距离)不变时,原子与理想金属表面间vdW作用增强.这一研究在实现原子囚禁及介质表面量子反射等方面有一定的意义.     

基态原子与理想金属Au表面间的范德瓦尔斯作用

研究了基态碱金属原子与理想金属Au表面间的范德瓦尔斯(vdW)作用.通过分析电四极跃迁对vdW的贡献,构建了计算超精细能级碱金属原子与理想金属表面间vdW作用系数C3的理论模型.以85Rb、133Cs为例,计算了其基态原子超精细能级的C3系数.其中85Rb: 52S1/2 (F=2)及52S1/2 (F=3)对应的C3系数分别为:2.2409 及2.2425 ;133Cs: 62S1/2 (F=3)及62S1/2 (F=4)分别对应 2.4480 及2.4538 .研究还发现随着 的增大,C3增大,z (原子与金属表面之间的距离)不变时,原子与理想金属表面间vdW作用增强. 这一研究在实现原子囚禁及介质表面量子反射等方面具有重要意义     

基态原子与理想金属Au表面间的范德瓦尔斯作用

研究了基态碱金属原子与理想金属Au表面间的范德瓦尔斯(vdW)作用.通过分析电四极跃迁对vdW的贡献,构建了计算超精细能级碱金属原子与理想金属表面间vdW作用系数C3的理论模型.以85Rb、133Cs为例,计算了其基态原子超精细能级的C3系数.其中85Rb: 52S1/2 (F=2)及52S1/2 (F=3)对应的C3系数分别为:2.2409 及2.2425 ;133Cs: 62S1/2 (F=3)及62S1/2 (F=4)分别对应 2.4480 及2.4538 .研究还发现随着 的增大,C3增大,z (原子与金属表面之间的距离)不变时,原子与理想金属表面间vdW作用增强. 这一研究在实现原子囚禁及介质表面量子反射等方面具有重要意义     

交叉分子束实验研究F+D_2(v=1,j=0)反应（英文）

本文使用交叉分子束方法研究了氟原子和振动激发态氖分子D_2(v=1,j=0)的反应.使用受激拉曼抽运的方法制备了振动激发的D_2分子.实验中未观测到来自于旋轨耦合激发态氟原子F*(~2P_(1/2))与振动激发态D_2分子的贡献.观测到来自于旋轨耦合基态氟原子F(~2P_(3/2))和振动激发态D_2的反应信号,相应的产物DF分子布居于u'=2,3,4,5振动态上.与振动基态反应F+D_2(v=1,j=0)相比,振动激发态反应F+D_2(v=1,j=0)生成的DF产物转动分布更"热".获得了振动激发反应的四个碰撞能在0.32至2.62 kcal/mol范围内的微分反应截面.在最低的碰撞能0.32 kcal/mol下,所有振动态的DF产物都以后向散射为主.随着碰撞能的增加,DF产物的角分布逐渐从后向转移到侧向.测量了DF(v'=5)产物的前向微分散射截面随碰撞能变化的曲线.前向散射的DF(v'=5)信号出现于1.0 kcal/mol.在2.62 kcal/mol碰撞能下DF(v'=5)主要为前向散射.     

铯原子D2线调制转移光谱及其在激光器锁频中的应用

在铯原子气室磁光阱(VC-MOT)及超高真空磁光阱(UHV-MOT)实验中,需要将冷却和俘获激光负失谐锁定于铯原子D2线的62S1/2F=4→62P3/2F′=5超精细跃迁线处.     

铯原子磁光阱中冷原子的缀饰态光谱

在磁光阱中的铯原子由于冷却光的存在将被缀饰化。借助于波长为852.3 nm(对应于铯原子6S1/2F=4→6P3/2F′=3和6S1/2F=4→6P3/2F′=4超精细跃迁)和794.6 nm(对应于铯原子6P3/2F′=5→8S1/2F″=4超精细跃迁)的探测光的透射光谱分别对磁光阱中冷原子基态6S1/2F=4和激发态6P3/2F′=5在冷却光作用下形成的缀饰态分裂进行了实验研究,并分析了其光谱特性。结果表明,在冷却光强度、失谐量相同的实验条件下,基态、激发态的缀饰分裂间距相同,与缀饰态理论预言一致。     

CF4/Ar微波放电与CS2反应的可见化学发光研究

利用交叉分子束-化学发光研究方法,研究了气相条件下不同反应压力时CF4／Ar微波放电的产物与二硫化碳CS的交叉反应在可见区(300～900nm)的化学发光,利用密度泛函B3LYP和二阶微扰MP2理论分别在6-311 G(3df,2pd)和6-311 G(d,p)基组下计算了可能的反应产物电子基态的构型和振动频率,将得到的光谱标识为F2S2电子激发态的发射谱,通过对光谱和产物的分析,认为微波放电得到的亚稳态的Ar原子与CS发生碰撞反应使CS解离为S原子和CS,解离得到的S原子与微波放电产生的F原子发生多步反应得到了F2S2的激发态。     

铯原子nP_(3/2)(n=70—94)里德伯态的紫外单光子激发及量子亏损测量

基于成熟的光纤激光器、光纤放大器及高效激光频率转换技术,我们在实验中研制了一套瓦级输出的窄线宽连续波单频可调谐318.6 nm紫外激光系统,并在室温铯原子气室中实现了6S_(1/2)—nP_(3/2)(n=70—94)单光子跃迁里德伯激发.借助由铯原子6S_(1/2)(F=4)基态、6P_(3/2)(F′=5)激发态和nP_(3/2)(n=70—94)里德伯态构成的V型三能级系统,通过频率锁定于铯原子6S_(1/2)(F=4)—6P_(3/2)(F′=5)超精细跃迁的852.3 nm探测光束的吸收减弱信号获得了里德伯态的信息,并利用高精度波长计测量了铯原子nP_(3/2)(n=70—94)里德伯态的量子亏损值.经过与理论计算值的变化趋势进行对比,我们认为由于原子气室的里德伯屏蔽效应并不能完全屏蔽外部直流电场,铯原子气室内存在残余的直流电场,影响了对里德伯态的量子亏损值的实验测量.利用残余直流电场的Stark效应理论模型及其与有效主量子数n*的依赖关系,对铯原子里德伯态的量子亏损实验测量值进行了修正.修正后的铯原子nP_(3/2)(n=70—94)态量子亏损测量值为3.5591±0.0007,与理论计算值相吻合.     

掺杂Eu3+离子LaPO4的合成及其发光特性研究

采用固相反应法合成了掺杂Eu3+离子的LaPO4,并用X射线粉末衍射对其结构进行了表征.XRD数据经计算机处理表明:LaPO4属单斜晶系,晶胞参数a=6.84A,b=7.08A,c=6.46A,β=103.85°,属P21/n(No.14)空间群.测定了其激发光谱和发射光谱,光谱数据表明:在掺杂Eu3+离子的LaPO4荧光体中,基质LaPO4的电荷迁移激发态的能量能有效地传递到Eu3+离子,说明基质LaPO4本身对发光有贡献.位于592,612 nm附近的2个发射峰均出现劈裂现象,即有2个5D0→7F1(590,594nm)、2个5D0→7F2(610,614nm)发射峰,说明掺杂的Eu3+离子在LaPO4晶体中有着不相同的配位环境,推测Eu3+离子处于D2d或D3对称格位.     

类铍离子内壳激发态1s2p3 3P0、3D0及2s2p3 3D0 的俄歇宽度和俄歇分支率

采用鞍点变分方法和鞍点复数转动方法并考虑相对论修正和质量极化效应,计算了类铍离子内壳激发态1s2p3 3P0、3D0和内壳双激发态2s2p3 3D0的俄歇宽度、俄歇分支率和俄歇电子能量.同时还对1s22p2 3Pe态到1s2p3 3P0、3D0态(Z=4~10)的振子强度和辐射跃迁率进行了计算,计算结果与其他理论结果以及实验数据符合得很好.     

六参数高精度双原子分子解析势能函数

提出一种构造解析势能函数的新方法,得到一种六参数解析势能函数,该势能函数适用于多种基本类型的双原子分子.用同核中性基态双原子分子Li₂-X¹Σ_g⁺、Na₂-X¹Σ_g⁺,异核带电基态双原子分子离子(BC)^--X³∏,异核中性激发态双原子分子PbS-A¹Σ⁺、BaO-A¹Σ,异核带电激发态双原子分子离子(CS)⁺-A²∏,同核中性激发态双原子分子K₂-B¹∏_u,同核带电激发态双原子分子离子N₂⁺-B²Σ_u⁺等共36个算例对该势能函数进行验证,计算结果与RKR(Rydberg-Klein-Rees)数据或振动能谱实验数据高精度符合.同时发现,在分子振动能谱计算精度方面,该势能函数总体上优于Murrell-Sorbie势能函数.     

普适性双原子分子解析势能函数的研究

提出了一种构造解析势能函数的新方法,由此得到了一种既适用于中性双原子分子又适用于带电双原子分子离子的解析势能函数。本文用八种基本类型的双原子分子——同核中性基态双原子分子Na₂-X1Σ+_g,同核中性激发态双原子分子C₂-A1Π_u,同核带电基态双原子分子离子He+₂-X2Σ+_u,同核带电激发态双原子分子离子N+₂-B2Σ+_u,异核中性基态双原子分子NaLi-X1Σ+_g,异核中性激发态双原子分子BH-B1Σ+,异核带电基态双原子分子离子(BC)--X3Π,异核带电激发态双原子分子离子(CS)+-A2Π等共21个算例对势能函数进行了验证并与RKR (Rydberg-Klein-Rees)实验数据进行了比较,计算结果与RKR数据符合很好。     

弱射频场中Rydberg原子的电磁感应透明

在铯原子室温蒸气池中研究了弱射频场中Rydberg原子阶梯型三能级系统的电磁感应透明(EIT)效应.铯原子基态6S_(1/2)、第一激发态6P_(3/2)和Rydberg 48D_(5/2)态形成阶梯型三能级系统,探测光共振作用于6S_(1/2)(F=4)→6P_(3/2)(F′=5)的跃迁,耦合光在Rydberg跃迁线6P_(3/2)(F′=5)→48D_(5/2)附近扫描,形成Rydberg原子EIT.当对铯原子施加一个80 MHz的弱射频电场时,48D_(5/2)Rydberg原子的EIT光谱发生Stark频移和分裂,同时产生由射频场调制Rydberg能级的偶数级边带,测量结果与Floquet理论模拟的结果相符合.同时,改变弱射频电场的频率研究了铯Rydberg能级的自电离效应对Rydberg原子Stark谱的影响,据此,我们提出将电极板置于铯原子蒸气池内的方案以减少自电离效应的影响.在弱射频Stark谱中,mj=5/2的Stark谱与mj=1/2,3/2的二级边带形成多个能级交叉,这些能级交叉点提供了一种基于原子的精确校准射频电场的新方法.     

Na(4D)+Na(3S)Na(4F)+Na(3S)碰撞能量转移截面

利用双光子吸收,将Na(3S)原子激发到4D态,测量了Na(4D)+Na(3S)Na(4F)+Na(3S)碰撞能量转移截面,因为直接由4F→3D的荧光不能探测,所以检测3D→3P级联荧光讯号。结合基态钠原子密度的测量,给出了截面值σ_4D→4F=1.3 x 10~(-14)±28％(cm~2)。     

EIT增强色散及光速减慢的实验研究进展

EIT(Electromagnetic induced transparency)导致的光速减慢(Slow light)、光信号存储等现象使人们有可能驾驭自然界最迅速而又难以捉摸的能量形式,为量子信息的存储与提取带来了方便,因而在量子信息处理中有极大的应用潜力,对于量子信息和量子计算的发展具有重要意义. 我们在国家海外杰出青年基金(69928504),国家自然科学基金(69978013)以及山西省青年科学基金(20001016)的支持下开展了Cs原子的EIT实验及理论研究.在常温Cs原子汽室中探测到由原子相干布居导致的60%电磁感应透明凹陷以及在透明凹陷区较大的色散增强现象,通过色散曲线推测到探针光在Cs原子汽室中光速减慢了1/418倍. 实验中我们使用两台带宽小于2MHz的可调谐外腔反馈半导体激光器作为探针光和泵浦光,分别将其调谐于铯原子D2线的超精细能级跃迁(62S1/2,F=3→62S3/2,F′=4)线附近和锁定于共振跃迁(62S1/2,F=4→62S3/2,F′=4)线上,并使探针光与泵浦光同向传输经过Cs原子汽室消除多普勒效应的影响.探针光和泵浦光功率分别为4.7μW和264μW.实验结果表明,由于EIT效应,使探针光在Cs原子汽室中的传输速度得到较大的减慢.由探针光在原子汽室中的色散曲线斜率得到在共振频率处Cs原子的折射率系数变化为δn/δω=1.89×10-13Hz-1,从而得知光在原子汽室中群速度的降低值. 与此同时,我们也观察到在非共振区Cs原子吸收增强效应.这一效应导致原子出现反常色散现象,预示着光在原子汽室中速度有所增加.目前我们正在通过对探针光进行强度调制来完成光速减慢以及增快的直接测量.     

Rb(5PJ)+Rb(5PJ)→Rb(5S)+Rb(nl=5D,7S)碰撞能量合并

研究了Rb(5PJ) Rb(5PJ)→Rb(nlJ') Rb(5S)碰撞能量合并过程,利用单模半导体激光器分别共振激发Rb原子的5P1/2或5P3/2态,利用另一与泵浦激光束反向平行的单模激光束作为吸收线探测激发态原子密度及其空间分布,吸收线分别调至5P1/2→5D3/2和5P3/2→7S1/2跃迁.由激发态原子密度和谱线荧光比得到碰撞能量合并过程的截面,对5P3/2激发,碰撞转移得到5D5/2,5D3/2和7S1/2的截面分别是(1.32士0.59)×10-14,(1.18士0.53)×10-14和(3.21士1.44)×10-15cm2;对5P1/2激发,碰撞转移到5D5/2和5D3/2的截面分别是(6.57士2.96)×10-15和(5.90士2.66)×10-15cm2.与其他的实验结果进行了比较.