Том 166, № 4 (2024)

Представлен и подробно рассмотрен метод оценки количества атомов в магнитооптической ловушке и в потоке из источника горячих атомов. Проанализирована применимость метода на различных этапах охлаждения. Рассчитана относительная неопределенность рассматриваемого метода. Представлены результаты применения описанного метода на оптических стандартах частоты на холодных атомах стронция и иттербия.

Аналитически и численно показано, что эффект магнитной когерентности (интерференции) уровней в Λ- и V-типах переходов, индуцируемый полем бегущей линейно поляризованной электромагнитной (ЭМ) волны произвольной интенсивности, может вносить значительный вклад как в населенности уровней переходов (более ∼ 50% от полевого вклада), так и в спектры резонансов поглощения при частотном и магнитном сканировании. Выявлены различия в проявлении эффекта магнитной когерентности в населенностях уровней на открытых и закрытых типах переходов. Установлено, что в спектрах резонансов поглощения при магнитном сканировании вблизи нуля магнитного поля формируются узкие когерентные резонансы электромагнитно-индуцированной прозрачности (ЭИП). Исследованы зависимости параметров резонансов ЭИП от характеристик атомных переходов и интенсивности ЭМ-волны. Выявлен вклад эффекта магнитной когерентности уровней переходов в форму этих резонансов.

Определены численные значения квантовых дефектов, использованные для расчетов частот и матричных элементов дипольных радиационных переходов СВЧ-диапазона между триплетными ридберговскими состояниями n³S₁, n³P₁, n³D₂ и n³F₃ серий атомов группы IIb с большими значениями главных квантовых чисел n > 20. Результаты расчетов в рамках полуэмпирических методов теории квантового дефекта и модельного потенциала Фьюса аппроксимированы квадратичными полиномами. Коэффициенты полиномов табулированы вместе с численными значениями частот и матричных элементов и могут быть использованы для измерения напряженности полей по СВЧ-индуцированному расщеплению резонанса электромагнитно-индуцированной прозрачности, для разработки и планирования исследований характеристик СВЧ-излучения с использованием ридберговских атомов.

Созданы магнитооптические ловушки для ³⁹K и ⁴⁰K. Одна и та же установка настраивается на пленение либо одного изотопа, либо другого. Захвачено 7 · 10⁹ атомов ³⁹K и 1.5 · 10⁸ атомов ⁴⁰K. Среди ловушек, наполняемых из зеемановского замедлителя, эти значения являются наибольшими для каждого изотопа. Для ⁴⁰K впервые исследовано влияние столкновений с атомами теплового пучка на время накопления. Термометрия, выполненная при меньшем числе атомов, для ³⁹K показала 4.5 мК и значительно меньше для ⁴⁰K, 130 мкК, что ниже предела Летохова–Миногина–Павлика.

Представлены результаты теоретического исследования динамики заряженных диэлектрических наночастиц в гибридной ловушке. Предложена новая конфигурация гибридной ловушки, состоящей из поверхностной электродинамической ловушки с прозрачными электродами и оптической дипольной ловушки, формируемой лазерным гауссовым пучком. Моделирование динамики проводилось для наночастиц диоксида кремния, локализованных в гибридной ловушке в воздушной среде с учетом вязкого трения. Показано, что интенсивность лазерного излучения дипольной ловушки может использоваться в качестве бифуркационного параметра рассматриваемой динамической системы для изменения положения равновесия наночастиц. Предложенная конфигурация гибридной ловушки может стать новой платформой для реализации оптомеханической машины Изинга.

Исследуется световой (динамический штарковский) сдвиг резонансов когерентного пленения населенностей (КПН) в парах атомов цезия при их возбуждении излучением диодного лазера с вертикальным резонатором, ток которого модулируется на сверхвысокой частоте (≈ 4.6 ГГц). Такой подход используется в некоторых современных квантовых стандартах частоты (КСЧ) микроволнового диапазона. Один из основных факторов, приводящих к ухудшению долговременной стабильности частоты КСЧ, связан со световым сдвигом резонанса КПН из-за вариаций оптической мощности P в газовой ячейке. В настоящей работе показано, что при использовании дополнительного электрооптического модулятора, собранного по типу интерферометра Маха – Цендера, появляется возможность эффективно управлять амплитудами боковых полос в спектре излучения. Это позволяет находить такое оптимальное значение оптической мощности, вблизи которой сдвиг резонанса нечувствителен к малым ее изменениям. Результаты работы представляют интерес для развития КСЧ на основе КПН.

In this work the biocompatible molecules — metronidazole and fampridine — were successfully hyperpolarized using parahydrogen via the signal amplification by reversible exchange approach. The nuclear magnetic resonance (NMR) signals from both molecules were detected at zero- to ultralow magnetic field (ZULF) using commercially available rubidium vapor magnetometer from QuSpin.