Laser Cooling of Lithium-6 Atoms in a Bichromatic Light Field

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The kinetics of 6Li atoms in a bichromatic laser field exciting transitions on D2 and D1 lines is investigated. The model takes into account the complex real structure of energy levels of 6Li (including the Zeeman degeneracy) as well as the nonuniform spatial polarization of the laser field. It is found that detuning and the polarization configuration of the light field component of the resonant D2 line of the 6Li atom are of fundamental importance for laser cooling. The possibility of cooling of atoms below the Doppler limit is demonstrated.

About the authors

R. Ya. Il'enkov

Institute of Laser Physics, Russian Academy of Sciences

Email: ilenkov.roman@gmail.com
Novosibirsk, 630090 Russia

O. N. Prudnikov

Novosibirsk State University;Institute of Laser Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: viyudin@mail.ru
Novosibirsk, 630090 Russia;Novosibirsk, 630090 Russia

A. A. Kirpichnikova

Institute of Laser Physics, Russian Academy of Sciences

Email: ilenkov.roman@gmail.com
Novosibirsk, 630090 Russia

A. V. Taychenachev

Novosibirsk State University;Institute of Laser Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: viyudin@mail.ru
Novosibirsk, 630090 Russia;Novosibirsk, 630090 Russia

V. I. Yudin

Novosibirsk State University;Institute of Laser Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences;Novosibirsk State Technical University

Author for correspondence.
Email: viyudin@mail.ru
Novosibirsk, 630090 Russia;Novosibirsk, 630090 Russia;Novosibirsk, 630073 Russia

References

  1. A. D. Ludlow, M. M. Boyd, J. Ye, E. Peik, and P. O. Schmidt, Rev. Mod. Phys. 87, 637 (2015).
  2. A. V. Taichenachev, V. I. Yudin, and S. N. Bagaev, Phys. Usp. 59, 184 (2016).
  3. G. E. Marti, R. B. Hutson, A. Goban, S. L. Campbell, N. Poli, and J. Ye, Phys. Rev. Lett. 120, 103201 (2018).
  4. E. A. Cornell and C. E. Wieman, Rev. Mod. Phys. 74, 875 (2002).
  5. W. Ketterle, Rev. Mod.Phys. 74, 1131 (2002).
  6. A. V. Turlapov, JETP Lett. 95, 96 (2012).
  7. K. Bongs, M. Holynski, J. Vovrosh et al., Nat. Rev. Phys. 1, 731 (2019).
  8. H. B. Dang, A. C. Maloof, and M. V. Romalis, Appl. Phys. Lett. 97, 151110 (2010).
  9. I. I. Ryabtsev, N. N. Kolachevsky, and A. V. Taichenachev, Quantum Electron. 51, 463 (2021).
  10. Н. Н. Колачевский, К. Ю. Хабарова, И. В. Заливако, И. А. Семериков, А. С. Борисенко, И. В. Шерстов, С. Н. Багаев, А. А. Луговой, О. Н. Прудников, А. В. Тайченачев, С. В. Чепуров, Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы 5, 13 (2018).
  11. V. G. Minogin and V. S. Letokhov, Laser Light Pressure on Atoms, Gordon and Breach Science Publishers, New York (1987).
  12. A. P. Kazantsev, G. I. Surdutovich, and V. P. Yakovlev, Mechanical Action of Light on Atoms, World Scienti c, Singapore (1990).
  13. H. J. Metcalf and P. Van der Straten, Laser Cooling and Trapping, Springer Science and Business Media (1990).
  14. J. Dalibard and C. Cohen-Tannoudji, J. Phys. B: At. Mol. Phys. 18, 1661 (1985).
  15. J. Javanainen, Phys. Rev. A 44, 5857 (1991).
  16. J. Dalibard and C. Cohen-Tannoudji, J. Opt. Soc. Am. B 6, 2023 (1989).
  17. О. Н. Прудников, А. В. Тайченачев, А. М. Тумайкин, В. И. Юдин, ЖЭТФ 115, 791 (1999).
  18. A. A. Kirpichnikova, O. N. Prudnikov, R. Ya. Il'enkov, A. V. Taichenachev, and V. I. Yudin, Quantum Electron. 50, 939 (2020).
  19. M. Riedmann, H. Kelkar, T. Wubbena, A. Pape, A. Kulosa, K. Zipfel, D. Fim, S.Ruhmann, J. Friebe, W. Ertmer, and E. Rasel, Phys. Rev. A 86, 043416 (2012).
  20. R. Hobson, W. Bowden, A. Vianello, I. R. Hill, and P. Gill, Phys. Rev. A, 101, 013420 (2020).
  21. O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, and V. I. Yudin, JETP Letters, 102, 576 (2015).
  22. E. Kalganova, O. Prudnikov, G. Vishnyakova, A. Golovizin, D. Tregubov, D. Sukachev, K. Khabarova, V. Sorokin, and N. Kolachevsky, Phys. Rev. A 96, 033418 (2017).
  23. Л. П. Питаевский, УФН 168, 64 (1998).
  24. M. Yu. Kagan and A. V. Turlapov., Phys. Usp. 62, 215 (2019).
  25. Zh. Lin, K. Shimizu, M. Zhan, F. Shimizu, H. Takuma, Jap. J. of Appl. Phys. 30, 1324 (1991).
  26. A. Burchianti, G. Valtolina, J. A. Seman, E. Pace, M. De Pas, M. Inguscio,M. Zaccanti, and G. Roati, Phys. Rev. A 90, 043408 (2014).
  27. R. Grimm, A. Mosk, S. Jochim, H. Moritz, Th. Els¨asser, and M. Weidemu¨ller, Opt. Lett. 26, 1837 (2001).
  28. R. Ya. Il'enkov, A. A. Kirpichnikova, and O. N. Prudnikov, Quantum Electron. 52, 137 (2022).
  29. S. M. Yoo and J. Javanainen, Phys. Rev. A 45, 3071 (1992).
  30. O. N. Prudnikov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, and V. I. Yudin, JETP 98, 438 (2004).
  31. А. В. Безвербный, О. Н. Прудников, А. В. Тайченачев, А. М. Тумайкин, В. И. Юдин, ЖЭТФ 123, 437 (2003).
  32. S. Chang and V. Minogin, Phys. Rep. 365, 65 (2002).
  33. C. S. Adams and E. Riis, Progr. in Quantum Electron. 21, 1 (1997).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».