Hannover 2003 – wissenschaftliches Programm
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Q: Quantenoptik
Q 54: Fallen und Kühlung 3
Q 54.6: Vortrag
Freitag, 28. März 2003, 15:15–15:30, E001
Magnetisch gefangene metastabile Kalzium Atome — •Janis R. Mohr, Dirk P. Hansen und Andreas Hemmerich — Institut für Laserphysik, Jungiusstraße 9, 20355 Hamburg
Neuere theoretische Arbeiten sagen eine pos. Streulänge für metastabiles Kalzium im 3P2-Triplettzustand vorher, so dass in diesem Zustand stabile Bose-Einstein Kondensate möglich erscheinen [1].
Vor diesem Hintergrund haben wir die magn. Speicherung von kalten metastabilen Kalzium-Atomen untersucht [2]. Dazu werden zunächst Kalzium-Atome aus einem Zeeman gekühlten Strahl mittels einer magneto-optischen Falle (MOT) gefangen, die den starken Dipol-Übergang des Singlett-Systems bei 423 nm verwendet. Die Temperatur der MOT ist aufgrund der fehlenden magn. Substruktur des Grundzustands auf einige mK Doppler-begrenzt. Der Kühlzyklus ist nicht geschlossen und führt über das 1D2-Niveau zu einer Besetzung des 3P2-Triplettzustands mit einer Rate von 1010 Atomen/s. Eine zweite der ersten räumlich überlagerte MOT kühlt die metastabilen Atome auf Temperaturen unterhalb von 100 µK [3] unter Verwendung des schmalbandigen 3P2 → 3D3-Übergangs bei 1978 nm.
Nach Abschalten der Lichtfelder bleibt ein großer Teil der Atome (ca. 108) im Quadrupol-Magnetfeld der MOT gespeichert. Die Dynamik der magn. gespeicherten Atome und die zeitl. Änderung der Temperatur werden mit Hilfe eines Flugzeitverfahrens untersucht.
[1] A. Derivianko et al., arXiv:physics/0210076 (2002).
[2] D. Hansen et al., arXiv:physics/0210119 (2002).
[3] J. Grünert and H. Hemmerich, Phys.Rev.A 65, 041401(R) (2002).