Die Realisierung einer magneto-optischen 1-D-Falle aus polyatomaren Molekülen

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Forscher am Harvard-MIT Center for Ultracold Atoms haben kürzlich eine eindimensionale (1-D) magneto-optische Falle (MOT) aus polarem freien Radikal-Calciummonohydroxid (CaOH) nachgewiesen.

Diese Technik, die in einem in Physical Review Letters veröffentlichten Papier beschrieben wurde, wurde durch Kühlung von CaOH mittels strahlender Laserkühlung realisiert.”Kalte Moleküle sind wunderbar komplexe Systeme, die mächtige Messinstrumente sein können, die auf der Suche nach neuer Physik jenseits des Standardmodells oder nach komplizierten Bausteinen sind, um neuartige Quantensysteme zu konstruieren und ihr Verhalten zu simulieren”, sagte Louis Baum, einer der Forscher, die die Studie durchgeführt haben, gegenüber Phys.org.

Bei niedrigen Temperaturen sind wir in der Lage, sogar einzelne Moleküle vollständig zu manipulieren und zu steuern, wie sie mit der Umwelt und untereinander interagieren.Inspiriert durch das Potenzial von Kältemolekülen, neue physikalische Mechanismen aufzudecken, machten sich die Forscher daran zu untersuchen, was passiert, wenn Kühltechniken auf andere Verbindungen oder chemische Spezies angewendet werden.

Es gibt zwar mehrere Ansätze zur Herstellung von Kaltmolekülen, aber Baum und seine Kollegen nutzten die direkte Laserkühlung, die sich in den letzten zehn Jahren als besonders effektiv erwiesen hat.”Mit zunehmender Fähigkeit, diatomare Moleküle zu kontrollieren, waren wir neugierig darauf, die gleichen Laserkühltechniken, die bei einfachen Molekülen angewandt werden, auf größere, chemisch vielfältigere Spezies auszudehnen”, sagte Baum.

Selbst der Übergang von einem zweiatomigen Molekül zu einem dreiatomigen Molekül, wie CaOH, erhöht die Komplexität des Systems erheblich, bringt aber auch neue und interessante Freiheitsgrade mit sich.

Unsere Hoffnung ist es, diese neuen Freiheitsgrade zu nutzen, um eine Reihe von aufregenden Experimenten durchzuführen.In ihren jüngsten Experimenten konnten die Forscher eine 1-D-MOT nachweisen, indem sie kleine Veränderungen in der Breite eines Molekularstrahls beobachteten, die der transversalen Temperatur der von ihnen verwendeten Moleküle entsprachen.

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Eine MOT funktioniert im Wesentlichen durch wiederholte Streuung von Photonen.

Jedes dieser gestreuten Photonen….

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