微波激射器注入原子的反转特性

建立了含克尔介质微波激射器腔场稳态光子数分布的表达式.研究了在热原子、临界和超 冷原子的方式下微波激射器中原子在稳态时的反转特性. 结果表明：注入的二能级原子在不 同方式下，原子的反转特性不一样. 在热原子方式下，原子在一部分腔长L的区域无反转， 且随原子注入速率的增大，反转区域和反转概率增大. 在临界方式下，原子的反转呈现周期 性的坍塌和复苏现象. 而在冷原子方式下，原子在腔长L的全部区域无反转. 克尔效应和失 谐量使原子的反转概率减小. 关键词： 微波激射器 原子反转 光子统计 克尔效应     

双频场作用下三能级原子的动力学行为

求得双频场作用下串接型三能级原子系统哈密顿量的本征函数和本征值.从而给出任意初始原子态和任意偏调情况下,原子系统随时间的演化公式.研究了能级布居数和原子极化与光强的关系.揭示了原子初始条件和光场相对相位对原子动力学行为的影响.在相对相位为π时,原子场耦合最小,在特殊情况下为零.     

物理新闻和动态

对单个原子磁极化的观察美国加州伯克利分校的M.Crommie博士和他在美国海军科学实验室的同行们进行了一项实验研究.他们测定了金属表面上附加的单个原子的自旋性质.首先,他们在铜晶面(111晶面)上形成多个三角形的钴原子岛.由于钴金属是铁磁体,因此钴原子的自旋会以相同的排列方向形成畴,即有些岛域的钴原子自旋是向上的,而另一些岛域的自旋是向下的.还有一些磁性原子分散在小岛上,被称为吸附原子,它们将与作为基底的钴原子发生磁相互作用,从而使吸附原子的自旋有的向上,有的向下.接着再抛撒一些铁原子(有时也使用铬原子)到钴原子岛上,这些…     

原子质心运动对二能级原子发射谱的影响

研究了质心做谐振运动的二能级原子的发射谱. 当原子质心运动与光场无关联时，原子质心运动不影响原子发射谱的相位敏感性，随着原子质心运动平均能量的增加，原子发射谱峰间的相对距离变小，峰高的变化与原子质心运动和光场所处的状态有关. 当原子质心运动与光场有关联时，原子发射谱不依赖于光场与原子偶极矩的相对相位，在适当条件下原子发射谱峰的数目减少，峰高增大，峰宽变小. 关键词： 原子质心运动 二能级原子 原子发射谱 SU(2)相干态     

纳米单原子链的热膨胀性质

根据戴逊方程,推导了纳米单原子链的位移-位移Green函数,并得到了声子占有数表象中原子位移与哈密顿的表达式.在这些结果的基础上,应用微扰理论,推导了热膨胀和热膨胀系数的计算公式,并进行了数值计算.研究结果表明,在有限温度下,纳米单原子链中靠近两端的原子间距的热膨胀大于内部的原子间距的热膨胀,而原子链中靠近两端的原子间距的热膨胀系数小于内部的原子间距热膨胀系数.原子链的长度越短,则所有原子间距热膨胀的平均值越大,而原子链的热膨胀系数越小.     

与二项式光扬相互作用的运动原子熵压缩

运用量子信息熵理论,研究了二项式光场与运动二能级原子相互作用过程中运动原子的信息熵压缩.讨论了不同的原子初态和场的有关参数对原子信息熵压缩的影响.结果表明:选择原子初态、场模结构、场调节参数及原子运动速度可以调控原子信息熵的压缩方向、偶极矩分量值和压缩周期;适当的选择参数可得到持续性的原子信息熵压缩.     

二能级原子自发辐射过程中的Wigner-Yanse偏振信息

研究了单个二能级原子自发辐射过程中原子和光场的Wigner-Yanse信息的变化情况. 分别计算了原子和辐射场的Wigner-Yanse信息. 结果表明：原子和光场的Wigner-Yanse信息都依赖于的平均值 , 并且当原子处于基态时, 光场的Wigner-Yanse信息达到最大值. 此外, 还发现原子与光场并不是同步地达到最大混合态.     

超冷玻色气体中电磁感应透明和慢光现象中的原子相互作用效应

我们研究了原子之间的相互作用对超冷玻色原子气体中电磁感应透明性质和光的群速的影响.我们考虑Λ型的原子结构.最初原子凝聚在其中的一个基态上,凝聚体原子用平均场理论来描述,原子之间的相互作用近似为两体的s-波散射长度,原子之间的碰撞不引起原子的电子跃迁.     

超级里德伯原子间的稳态关联集体激发与量子纠缠

处于同一偶极阻塞区域的里德伯原子系综可以看作一个超级原子,如果它们被捕获在两个不同的光偶极阱中,那么每一个光偶极阱中的子原子系综可以看作为一个亚超级原子.由于这两个亚超级原子共享不超过一个激发的里德伯原子,所以它们会强烈地关联起来.本文研究这两个里德伯亚超级原子的稳态关联集体激发特性和量子纠缠行为.结果表明原子数目带来的影响非常明显:里德伯亚超级原子越大(包含原子数目越多),集体激发概率越大;最大纠缠只发生在等大的两个里德伯亚超级原子之间.通过增加原子数目,可以实现介观领域的量子纠缠,对量子-经典对应的研究以及量子信息处理有着重要的作用.     

光脉冲序列对三能级原子重力仪测量精度的影响

提出了一种通过改变激光脉冲序列来提高三能级原子重力仪测量精度的方法.利用提出的描 写原子运动的3×3阶矩阵方法，分析了三能级原子与双色光场的正交相互作用，计算了 原子干涉仪中的相位差，得到了原子重力仪的相位差与重力加速度的关系.发现通过选择合 适的光脉冲序列，可以提高三能级原子重力仪的精度. 关键词： 原子光学 原子重力仪 矩阵方法     

二能级原子自发辐射过程中的Wigner-Yanse偏振信息

研究了单个二能级原子自发辐射过程中原子和光场的Wigner-Yanse信息的变化情况. 分别计算了原子和辐射场的Wigner-Yanse信息. 结果表明：原子和光场的Wigner-Yanse信息都依赖于的平均值 , 并且当原子处于基态时, 光场的Wigner-Yanse信息达到最大值. 此外, 还发现原子与光场并不是同步地达到最大混合态.     

原子薛定谔猫态中角动量的压缩及其时间演化

在低Q值腔内，原子相干态在一些特定时刻可以演化为原子薛定谔猫态.讨论了在这种原子薛定谔猫态中原子角动量的涨落和高阶涨落.根据不确定性原理，进一步研究了原子角动量的压缩和高阶压缩性质及其演化.研究表明，原子薛定谔猫态可以被压缩到二阶和六阶，但不能被压缩到四阶.当原子薛定谔猫态中被叠加的原子相干态数为无限多项时，其压缩特性与原子相干态相同. 关键词： 原子相干态 薛定谔猫态 角动量压缩 Bloch态     

两原子相干共振能量传递的单次与N次能量提取

两原子间隔一定距离且两原子跃迁频率接近时,两原子之间可发生能量传递.理论研究了供能原子和受能原子两共振原子的能量传递.求解薛定谔方程得出两原子共振能量传递效率.结果表明,供能原子在真空场中的激发态寿命在能量传递效率中起到十分重要的作用.能量传递效率与两原子间距离的负三次幂的正弦值的平方成正比,在一阶近似条件下,与两原子间距离的6次方成反比.以供能原子处于激发态时为初始时刻,能量从初始时刻随时间由供能原子向受能原子传递,对受能原子的单次能量提取的最大值大约在供能原子寿命的2/3时刻;对受能原子的连续N次能量提取的最大值,每次提取时间大约在供能原子寿命的1/2时刻.     

各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间的纠缠

应用Von Neumann熵和Schmid tnumber K两种纠缠度量讨论了各向异性光子晶体中二能级原子和自发辐射场间纠缠度的演化性质.研究发现,原子-光场纠缠度的演化与原子上能级和光子晶体能带带边的相对位置有关,当原子上能级处于光子晶体禁带内,原子-光场纠缠度将保持稳定,当原子上能级处于光子晶体能带中,原子-光场纠缠度先增大后衰减到零.纠缠度的大小还与原子的初态有关.可以通过控制原子的初态和原子上能级与带边的相对位置来控制原子-光场纠缠度的演化特性.     

高激发态原子间的范德瓦尔斯相互作用

与基态原子相比,高激发态原子(主量子数n15)具有很强的长程范德瓦尔斯(Van der Waals)相互作用,这种强相互作用可以阻止相邻原子的进一步激发,产生激发阻塞效应.本文从理论上利用微扰方法计算碱金属原子Rb和Cs激发态nS,nD原子对态的相互作用,获得原子相互作用的色散系数并分析了原子间的长程相互作用特性.结果表明,Rb和Cs原子的nS态表现为排斥相互作用,而nD态原子L=0时,Rb原子表现为吸引作用,Cs原子表现为排斥作用.     

频率变化的光场对双J-C模型中原子-原子纠缠的调控

本文研究了频率随时间变化的光场对双J-C模型中原子--原子纠缠的动力学调控, 主要讨论了光场频率随时间作正弦变化和脉冲变化两种典型情况下, 原子--原子纠缠度随时间的演化特性. 当光场频率随时间作正弦变化时, 原子--原子纠缠度演化的周期、振幅与光场频率调制的振幅有关, 并随着调制振幅的增强而减小. 光场频率的正弦调制和脉冲调制均能使光场与原子的相互作用模式在共振和非共振之间发生变化, 直接影响原子--原子纠缠度的演化规律. 通过光场频率的调制可以实现原子--原子纠缠度的提高与稳定, 避免ESD现象的出现, 从而达到动态调控原子--原子纠缠的目的.     

FLAPW方法研究α-铀(001)面的弛豫和电子结构

采用FLAPW(全势线性缀加平面波)方法研究了α铀(001)面的弛豫和电子结构.结果表明, α铀表层原子向内收缩2. 9%,次表层和第三层原子分别向外膨胀1. 1%和0. 2%,弛豫能主要由表层和次表层原子的弛豫组成.由于短程屏蔽效应,原子间的相互作用主要局限于近邻原子层之间.相对于体相原子,表层原子由于近邻原子数目的减少, 5f电子轨道波函数重叠、杂化几率降低,能带变窄,定域化性质增强.     

硼原子掺杂对碳纳米管吸附Ne原子影响的第一性原理计算

采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)和局域密度近似(LDA)方法,优化计算得到碳纳米管(CNT),硼原子取代碳原子及其吸附氖原子前后系统的几何结构,能量,电子能带和态密度.结果显示,碳纳米管的能带结构与石墨的层状几何结构相似,能量的变化只在kz=0和kz=0.5平面之间沿着c轴方向出现.B原子取代C原子使价带和导带分别分裂为两个和三个能带.对Ne原子的吸附使价带能量沿着c轴方向升高并导致Fermi面附近的态密度下降.Ne原子的吸附在谷位H最稳定,顶位A其次.C-C间σ键的弯曲使Ne原子吸附在桥位b1比桥位b2处更为稳定.Ne原子在管外的吸附均为放热过程,而管内则为吸热过程.结构分析表明Ne原子对C原子有排斥作用,对B原子却具有吸引作用.B原子取代C原子的位置略凸出于CNT的管壁之外,使Ne原子的吸附能增加.     

对抛式冷原子陀螺仪中原子运动轨迹的控制

冷原子具有很小的速度,很窄的速度分布以及良好的相干特性,利用冷原子物质波干涉特性可实现原子干涉仪,具有萨格奈克效应的原子干涉仪即原子陀螺仪,可精密测量转动速率. 冷原子轨迹的精确控制对提高冷原子陀螺仪的测量精度有着重要的意义,文章报道了利用直接数字频率综合器,实现对双向对抛冷原子运动轨迹的精确控制. 关键词： 冷原子 原子陀螺仪 直接数字频率综合器     

原子相干性对 V型三能级原子自发辐射的影响

本文分别就两种模型,即三能级原子与单模场和双模场的V型相互作用,研究了原子相干性对原子自发辐射的影响.发现在单模情况,原子相干性导致原子自发辐射的消除;而在双模情况,两个跃迁通道的自发辐射是相互独立的,原子相干性不导致原子自发辐射的消除.