费米原子对的玻色-爱因斯坦凝聚

通过磁场可以用原子散射的Feshbach共振来调节原子间的相互作用，使之成为排斥或吸引，以及改变作用的强度，运用这个方法可以使费米原子形成分子，也可以在多体作用下形成费米原子配对，在温度够低的条件下可以得到分子的BEC以及原子配对的凝聚体，这些现象在实验室中的实现是2004年物理学的重要成就之一，本文对此给予简短的评述。     

质谱探微

质谱分析法是化学领域中非常重要的一种分析方法，将用于分析的样品分子(或原子)电离成具有不同质量的单电荷或碎片离子，进入由电场和磁场组成的分析器，然后用检测系统进行检测，即可得到不同质荷比的谱线即质谱．通过质谱分析，可以获得分析样品的分子量、分子式、分子中同位素构成和分子结构等多方面的信息．质谱分析法敏感性很强，可以用它追踪各种数量极少的分子．     

镓原子集团结构的第一性原理分子动力学研究

用第一性原理分子动力学方法和模拟退火技术研究了镓原子集团(n≤8)的平衡结构,并与可得到的实验数据进行了比较。随着原子数的增加,发现在n=5时结构发生了从二维到三维的变化。所有集团可看作为由镓分子和原子链两种结构单元所构成,这两种结构单元分别出现在固相α-Ga和亚稳相β-Ga中。 关键词：     

里德堡分子物理的研究进展

里德堡原子是主量子数（n）很大的高激发态原子，由一个或者多个里德堡原子形成的里德堡分子具有大的尺寸，丰富的振转能级，永久的电偶极矩以及对外场非常敏感等特性，不仅包含了里德堡原子的奇异特性，而且在量子信息存储和量子模拟以及在医学中具有广泛的应用价值，引起了国内外学者的研究兴趣。根据束缚机制的不同，里德堡原子形成不同种类的里德堡分子，目前包括里德堡电子与基态原子低能电子散射形成的基态–里德堡分子、里德堡原子间电多极相互作用形成的里德堡–里德堡分子和离子与里德堡原子间电多极相互作用形成的离子–里德堡分子。本文综述了近年来双原子里德堡分子的研究进展，包含三类里德堡分子的形成机制、实验观测及其光谱特性等。     

实现冷原子或冷分子囚禁的双层光阱列阵

提出了一种新颖的实现冷原子或冷分子囚禁的双层光阱方案,它由二元π相位板列阵和会聚透镜列阵所组成,用平面光波通过此光学系统时将在透镜焦平面两侧形成双层光阱.介绍了产生双层光阱的基本原理,分析了光阱光强分布、强度梯度等与光学系统参数间的关系,研究了双层光阱囚禁原子(或分子)的光学偶极势和自发散射速率(包括瑞利散射和拉曼散射)等.该方案不仅可用于多样品原子(或分子)的光学囚禁及全光型玻色一爱因斯坦凝聚(BEC),而且可用于制备新颖的双层2D光学晶格.     

钴修饰单壁碳纳米管的贮氢性能

本文利用密度泛函理论中的广义梯度近似系统地研究了Co原子修饰的(5,5)单壁碳纳米管(SWCNT)的贮氢性能.结果表明:Co原子以桥位的形式吸附于(5,5)SWCNT表面能量最低,在Co原子周围可以吸附3个完整的氢分子,Co原子的修饰提高了(5,5)SWCNT对氢分子的吸附能力.态密度图显示(5,5)SWCNT具有金属性,磁矩为0,Co-SWCNT和Co-SWCNT·n H_2(n=1-3)的磁矩为1μB,氢分子的吸附未改变体系的磁性.Co-SWCNT·3H_2的氢分子平均吸附能为0.51 e V,适中的吸附能有利于常温常压下实现可逆贮氢.     

一种实现冷原子(或冷分子)囚禁的可控制纵向光学双阱

提出了一种新颖的实现冷原子(或冷分子)囚禁的可控制纵向光学双阱方案，它由一个二元π相位板及一会聚透镜所组成，其π相位板由两个面积相等的具有0和π相位的同心圆环组成. 当一平面光波通过此光学系统时将在光轴上透镜焦点两侧形成一个光学双阱，如果调节入射到二元π相位板上光束横截面的半径大小，即可实现从光学双阱到单阱的连续演变，或由单阱到双阱的连续变化. 介绍了本方案产生可控制光学双阱的基本原理，给出了形成光学双阱的最佳几何参数，研究了双阱、单阱及其演化过程的光阱参数、光强分布等与光学系统参数间的关系. 该方案不仅可用于双样品原子(分子)的光学囚禁及其全光型玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实现，而且可用于研究超冷原子(或分子)物质波的干涉，或构成双层2D光阱列阵，甚至用于制备新颖的双层2D光学晶格. 关键词： 二元π相位板 可控制光学双阱 双样品囚禁 光学晶格     

激光单原子探测应用研究实验室

清华大学的“激光单原子探测应用研究实验室”是国家教委的开放实验室。该项研究涉及单个原子、分子层次上的观测,识别与控制技术,是应用基础性研究的前沿学科。 这项研究又称原子(测控)技术或量子工程基础。该技术能将单位体积物质中存在的一个目标原子(或分子)探测出来,追踪这个目标运动,探测灵敏度可达到10~(15)—10~(20)的理论极值,它既可以应用于基础科学领域(如:原子、分子物理,核物理,化学,微观反应动力学,生物学,凝聚态物理学,超导体物理等),又可以在应用科学领域里大显身手。     

称量气体重量的微观机制是什么?

称量一个物体重量的机制是什么?可以笼统地说,物体的重量的称得是组成物体的大量微观粒子和称量仪器作用(直接或间接)累加的结果. 以下就称量气体重量这一特例来说明上述结论. 处于重力场中大量的气体分子连续不断地和容器器壁碰撞,这种作用的结果使容器受到一个沿重力场方向的合力F,F作用到称量仪器上,使称得了容器内气体的重量. 假设我们的称量仪器是由弹簧秤和一个具有刚性壁的、任意形状容器组成.测量在真空中进行,以消去浮力的影响.在容器中充满N个质量为m的单原子分子组成的理想气体. 由统计分布律可以得到分子数密度在重力场中的分…     

采用四根单模光纤束实现消逝波原子(或分子)波导的理论分析

提出了一种利用四根亚微米单模光纤束实现冷原子(或冷分子)波导的新方案，计算了四光纤束内空心区域的消逝波光场及其光学囚禁势.研究表明这种蓝失谐的空心消逝波光场同样可用于实现冷原子(或冷分子)的激光波导，而且与传统的中空光纤原子波导方案相比，不仅简单方便，造价低廉，而且更容易实现冷原子物质波的高效单模波导. 关键词： 单模光纤 消逝波 原子(或分子)波导     

软 X射线共振非弹性光散射及其应用

软 X射线共振非弹性光散射是近年来随着高亮度第三代同步辐射出现而发展起来的光散射光谱技术 ,可以用于对多原子构成的分子、凝聚态物质进行位置选择的价电子态结构的研究。与 X射线光电子能谱 ( XPS)或紫外光电子能谱 ( UPS)相比 ,这一光谱方法由于测量样品激发后产生的散射 X射线 ,因而不仅可以获得表面的原子分子信息 ,而且可以用于研究样品体内或掩埋薄层的原子分子。同时这一方法的共振特性使得其可以进行灵敏的元素选择测量。本文将介绍这一光散射光谱技术及其在原子分子物理、表面物理及凝聚态物理中的应用     

物理新闻和动态

原子-分子暗态Innsbruck大学的物理学家通过使用光缔合实验证明了玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的一对原子是相干的.此前,通过调谐两个原子间的磁状态———Feshbach共振———观察到过原子的相干结对(将两个原子锁定在特定的量子关系中)的现象.但是这样得到的分子结合得很弱.相反,光缔合过程(例如使用光将两个原子结合成一个分子)可以形成结合得更牢固的分子态.麻烦的是所用的激光不仅仅能使原子结合成分子,也会因被吸收而使分子分解.Innsbruck的研究者们所用的对策是生成一种分子是稳定的光不会被吸收的“暗态”.这样的“电磁引起的透明性”…     

ns6s里德堡分子的势能曲线

里德堡电子与基态原子的低能电子散射形成长程里德堡分子,这种分子具有大的轨道半径,丰富的振动能级和永久电偶极矩等特点。本文考虑铯里德堡ns态与(n-4)l(n为主量子数,l为角量子数且l2)近简并态的非绝热耦合与p-波共振现象,数值计算了长程铯里德堡分子的势能曲线。分析ns6s(n=32-36)态分子最外层势阱,研究了长程里德堡分子的势阱深度、平衡距离与主量子数n的关系,为实验研究长程里德堡分子提供理论依据。     

用扫描隧道显微镜操纵Cu亚表面自间隙原子

在超高真空环境下使用扫描隧道显微镜研究了吸附有双甘氨肽分子的Cu(001)表面.在一定的 偏压条件下，针尖在该表面扫描后会形成纳米尺度的Cu团簇，这些团簇可以根据意愿排列成 字母或图形.团簇的高度同偏压、隧道电流以及时间等条件有密切关系.在室温下可以稳定存 在的团簇为制造纳米器件提供了技术上的可能性.实验结果表明，形成团簇的Cu原子不是来 自Cu衬底表面或是针尖.化学吸附在Cu表面的双甘氨肽分子，受到隧道电场的作用会在Cu表 面形成张应变场，Cu亚表面自间隙原子在张应变场作用下迁移到表面是形成团簇的原因. 关键词： 扫描隧道显微镜 纳米尺度Cu团簇 自间隙原子     

CO和O_2分子与TiO_2(110)表面负载Pt单原子的相互作用（英文）

Pt单原子在低温CO氧化反应中具有很高的催化活性.利用扫描隧道显微术与密度泛函理论,研究了Pt单原子在还原性TiO_2(110)表面的吸附行为及其与CO和O_2分子的相互作用.研究发现在80 K低温下,TiO_2表面的氧空位缺陷是Pt单原子的最优吸附位.将CO和O_2分子分别通入Pt单原子吸附后的TiO_2表面,研究相应的吸附构型.实验表明在低覆盖度下,单个Pt原子会俘获一个CO分子,CO分子同时与表面次近邻的五配位Ti原子(Ti_(5c))成键,进而形成非对称的Pt-CO复合物构型.将样品从80 K升温到100 K后,TiO_2表面的CO分子会迁移到Pt-CO处形成Pt-(CO)_2的复合结构.对于O_2分子,单个Pt原子同样会吸附一个O_2分子,O_2分子也会与最近邻或次近邻的Ti_(5c)原子成键形成两种Pt-0_2构型.这些结果在单分子尺度上揭示了CO和O_2与Pt单原子的相互作用,呈现了CO与O_2反应中的初始状态.     

一种新颖的全光型表面原子(分子)漏斗

提出了一种产生全光型表面原子(分子)漏斗的新方案.采用红失谐高斯激光束照明由柱面透镜组成的光学系统，可在透镜焦平面附近产生横向漏斗形光强分布，以构成一表面光波导型原子漏斗.计算了漏斗的光强分布及其光学偶极势与偶极力分布.研究结果表明：该原子漏斗可用于冷原子(分子)的表面光波导、分束器和干涉仪以及微阱囚禁的有效装载，因而在集成原子光学及其原子芯片的研究中有着重要的应用. 关键词： 原子漏斗 分子漏斗 光学偶极势 原子芯片     

飞秒激光与D2气体团簇的相互作用

原子（分子）团簇是有几个到几千乃至几万个原子（分子）通过物理或化学结合力形成的相对稳定的微观集合体，是介于原子分子和宏观固体物质之间的一种特殊的过渡物质结构。原子团簇尺寸比激光波长短，与强激光相互作用比原子或小分子更为激烈。团簇能够吸收相当大部分的激光能量，并产生超热电子和高电荷态的离子，高电荷态的离子会激发辐射出光子。     

重复脉冲闪光灯抽运的染料激光器

调频激光器,特别是染料激光器,作为光谱光源,在激光光谱学中起十分重要的作用。染料激光器的抽运方式很多。其中闪光灯抽运的染料激光器,由于装置较简单和总效率较高而被广泛地应用。本文报道一台重复脉冲闪光灯抽运的染料激光器的初步实验结果。 一、激发机理 虽然染料分子是由许多原子组成的,但是它的能级以及吸收和发射过程可以模仿简单的双原子分子而画成如图1所示的能级图[1].染料激光器的吸收和发射过程与染料分子的四个能态有关:分子吸收抽运辐射后,从基态激发到第一(或第二)激发单态S1(或S2)的较高振动能级,并很快地通过非辐射跃迁…     

外吸附CO过渡金属团簇Pd5(CO)n(n=1 to 6)的几何结构、电子性质、前线轨道和磁性的密度泛函计算研究

本文采用密度泛函理论中的广义梯度近似对过渡金属团簇Pd5(CO)n(n=1 to 6)的几何结构、电子性质、前线轨道和磁性进行计算研究，由结构优化可知：当CO分子的C原子吸附在面桥位时形成的单重态Pd5CO结构热力学最稳定，和Zanti等人（Eur. J. Inorg. Chem. 2009, 3904）得到的结论一致。Pd5(CO)2和Pd5(CO)3最稳定结构中，第二个和第三个CO分子都吸附在边桥位，而第一个CO分子吸附在面桥位。但是对于最稳定的Pd5(CO)n(n=4,5,6), 所有的CO分子都位于边桥位。从吸附能的角度看，Pd5(CO)2应该是最容易得到的吸附产物。由能隙可知：Pd5(CO)n(n=1 to 6)的动力学稳定性相比较Pd5有所增加，但是并不会随着CO分子数目的增加而呈现递增或者递减的规律，其中Pd5(CO)3具有最好的动力学稳定性。CO在Pd5上发生非解离性化学吸附，CO健的强度变化逐渐变小。CO对HOMO和LUMO贡献很小，使得HOMO和LOMO的成分发生一定的改变。由VIP和VEA计算可知：随着CO数目的增加，Pd5(CO)n(n=1 to 6)的失电子能力逐渐降低，而得电子能力逐渐增强。Pd5具有2μB的磁矩，但是Pd5(CO)n(n=1 to 6)的磁性完全淬灭。     

原子相干对光缔合形成分子的影响

用量子统计方法,讨论了原子相干对超冷两态原子经光缔合形成超冷分子的影响.结果表明,在原子相干的作用下,光缔合形成的分子数随时间做近周期减幅振荡.原子相干对光缔合过程的暂态阶段影响强烈,而分子始终保持sub-Poisson统计分布.