87Rb和40K玻色費(fèi)米混合氣體量子簡并的光阱實(shí)現(xiàn).pdf

1、玻色-愛因斯坦凝聚（Bose-Einstein condensate簡寫做BEC）和簡并費(fèi)米氣體（Degenerate Fermi Gas簡寫做DFG）是超冷原子物理和凝聚態(tài)實(shí)驗(yàn)中的重要介質(zhì)，是研究凝聚態(tài)物理性質(zhì)的重要平臺(tái)，我們可以利用BEC和DFG模擬各種新奇的量子現(xiàn)象，因此通過實(shí)驗(yàn)方法獲得BEC和DFG就顯得至關(guān)重要。一開始，人們是在消除了零點(diǎn)的磁阱中利用射頻或微波蒸發(fā)的方法來獲得原子團(tuán)的凝聚體，然而這種方法有很多弊端:諸如實(shí)驗(yàn)條件

2、苛刻，所需儀器設(shè)備數(shù)量多，儀器設(shè)備組裝復(fù)雜，另外由于線圈電流的微弱起伏造成的磁阱噪聲很難控制，磁阱的抖動(dòng)又將嚴(yán)重影響凝聚體的壽命，因此我們想到用光學(xué)偶極力阱來對原子進(jìn)行蒸發(fā)冷卻，獲得原子團(tuán)的凝聚體，且利用光阱獲得原子的量子簡并有很多便利和優(yōu)點(diǎn)，我們將在第二章詳細(xì)說明。
　　本論文是在磁阱射頻蒸發(fā)冷卻87Rb原子和40K原子達(dá)到量子簡并的基礎(chǔ)上，通過搭建一套1064 nm遠(yuǎn)紅失諧的激光交叉偶極力阱，成功地實(shí)現(xiàn)了預(yù)冷卻原子團(tuán)的再俘獲，

3、然后又通過可控絕熱減弱光強(qiáng)的方法，降低光阱的深度，將熱原子蒸發(fā)出阱外，剩余的原子通過彈性碰撞重新達(dá)到熱平衡，達(dá)到更低溫度，最終形成了87Rb原子的玻色-愛因斯坦凝聚，并利用協(xié)同冷卻的方法使得40K原子同時(shí)達(dá)到量子簡并區(qū)域。
　　基于此，本論文詳細(xì)介紹了光學(xué)偶極力阱的理論知識(shí)，對偶極光與堿金屬的D1線和D2線的偶極相互作用和散射作用做了詳細(xì)的計(jì)算和推導(dǎo)，并在理論上和實(shí)驗(yàn)上分別計(jì)算并測量了1064nm的偶極光阱對87Rb原子和40K原