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《华东师范大学》 2011年
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冷分子静电表面弯曲导引新方案的研究及其应用

曹红军  
【摘要】:在过去的几十年里,原子与分子物理进入壮观的发展阶段,新颖的气体原子和分子冷却技术发挥着关键的作用。冷原子与冷分子的研究使得原子物理与分子物理连成一体,同时将物理领域与化学领域更紧密地连起来。超冷原子与冷原子有着许多共同的优势,冷分子和超冷分子在不久的未来会进一步提升基础研究领域的探测精度。分子比原子有更多的自由度,这样分子一方面增加了实验过程中操控分子的复杂性,然而分子在这些复杂性的对面,它为基础领域的精密测量和量子操控拓展了广阔的操作空间。 本文首先综述了冷分子和超冷分子的基本理论知识,冷分子和超冷分子的产生方案和进展及其应用。其次,我们提出了基于两根载荷长直导线和两平行电极板实现极性分子表面弯曲导引的新方案,计算了芯片表面的空间电场强度分布,并以ND3为研究对象,计算了不同转动态的布居,计算相应的斯塔克势分布;计算并分析了该方案导引中心位置与电势参数和几何参数关系,研究了空间电场分布与各参数的依赖关系;利用蒙特卡罗方法模拟了极性分子的直导引和弯曲导引,最后给出了导引后分子束的温度。再者,我们利用缓冲气体冷却和静电弯曲导引实验装置产生冷分子,在室温下进行多种分子(多原子分子、对称和非对称陀螺分子)两次静电弯曲导引实验的研究,又进行CH3F缓冲气体冷却后两次静电弯曲导引实验的研究,研究了导引信号强度与导引电压、分子样品流量和He气体流量的关系。 我们研究的方案可以进行弱场搜寻态分子的导引与操控,还可以构建各特定的光学分子仪器:例如不同半径分子速度滤波器和分子存储环;缓冲气体冷却和弯曲导引可以将分子的平动温度冷却至2K,其内态温度更低,为冷分子的存储与囚禁以及进一步实验研究奠定了基础。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O561

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