НАНОСИСТЕМЫ: ФИЗИКА, ХИМИЯ, МАТЕМАТИКА, 2012, 3 (1), С. 125–131
СУБДОПЛЕРОВСКОЕ ЛАЗЕРНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ АТОМОВ ТУЛИЯ В МАГНИТО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛОВУШКЕ И МАГНИТНОЕ УДЕРЖАНИЕ АТОМОВ ТУЛИЯ В НИЗКОГРАДИЕНТНОЙ МАГНИТНОЙ ЛОВУШКЕ
D.D. Sukachev – P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Science, Moscow Institute of Physics and Technology (State University), sukachev@gmail.com
A.V. Sokolov – P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Science, Moscow Institute of Physics and Technology (State University), teopetuk@gmail.com
N.N. Kolachevsky – P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Science, Moscow Institute of Physics and Technology (State University), kolachbox@mail.ru
E.S. Kalganova – P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Science, Moscow Institute of Physics and Technology (State University)
A.V. Akimov – P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Science, Moscow Institute of Physics and Technology (State University), AkimovWork@mail.ru
V.N. Sorokin – P.N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Science, Moscow Institute of Physics and Technology (State University), sovn@lebedev.ru
Экспериментально исследован процесс субдоплеровского охлаждения атомов тулия в магнито-оптической ловушке (МОЛ), работающей на длине волны 410,6 нм. Без применения специального цикла субдоплеровского охлаждения достигнута температура 25(5) мкК при числе атомов 3×10^6, что существенно ниже доплеровского предела для данного перехода (240 мкК). Высокая эффективность субдоплеровского охлаждения обуславливается близкими значениями g-факторов Ланде нижнего и верхнего уровней, задействованных в процессе лазерного охлаждения. Осуществлен захват ультрахолодных атомов тулия в магнитную ловушку (МЛ), образованную квадрупольным магнитным полем МОЛ (градиент поля 20 Гс/см). Загрузка атомов в МЛ осуществлена из облака, содержащего 4×10^5 атомов, предварительно охлажденных в МОЛ до субдоплеровской температуры 80 мкК. В МЛ захвачено 4×10^4 атомов при температуре 40 мкК. По характеру распада населенности в ловушке определено время жизни (0,5 с) и наложено ограничение на константу скорости неупругих бинарных столкновений спин-поляризованных атомов тулия в основном состоянии.
Ключевые слова: лазерное охлаждение, магнито-оптическая ловушка, магнитная квадрупольная ловушка, магнитное диполь-дипольное взаимодействие, атом тулия, суб-доплеровское охлаждение.
УДК 537.636, 53.083.9, 53.043
PACS 37.10.Gh, 37.10.De, 32.30.Jc