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基于ab initio的BD+离子激光冷却理论研究

李亚超 孟腾飞 李传亮 邱选兵 和小虎 杨雯 郭苗军 赖云忠 魏计林 赵延霆

基于ab initio的BD+离子激光冷却理论研究

李亚超, 孟腾飞, 李传亮, 邱选兵, 和小虎, 杨雯, 郭苗军, 赖云忠, 魏计林, 赵延霆
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  • 基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BD+离子两个最低解离极限B+(1Sg)+D(2Sg)和B+(3Pu)+D(2Sg)对应的5个∧–S态(X2∑+,A2Π,B2∑+,a4Π和b4∑+)的势能曲线和跃迁偶极矩.根据计算结果,求解核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、Franck-Condon(F-C)因子和振动能级辐射寿命.其中A2Π–X2∑+的F-C因子(f00=0.923)、辐射寿命(τ=235 ns)满足激光直接冷却的条件.因此,我们基于分子转动跃迁提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A2Π1/2(v'=0)–X2∑+(v"=0,1),其中v'=0中包含2个转动能级,v"=0和v"=1中分别包含6个和4个转动能级.根据方案,模拟了激光冷却过程中的分子布居数动力学变化过程,并计算了初速度为100 m/s的BD+,历经5.4 ms散射1150个光子可减速到4.6 m/s、温度为13 mK.
      通信作者: 李传亮, clli@tyust.edu.cn;guomiaojun85@sina.com ; 郭苗军, clli@tyust.edu.cn;guomiaojun85@sina.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11504256,U1610117,61675120)、中国科学院时间频率基准重点实验室开放基金、精密光谱科学与技术国家重点实验室开放课题、山西省高等学校科技创新项目(批准号:2015166)、晋城市科技攻关项目(批准号:1201501004-22)、山西省高等学校创新人才支持计划和山西省回国留学人员科研资助项目(批准号:2016-096)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-04-18
  • 修回日期:  2017-06-13
  • 刊出日期:  2017-08-20

基于ab initio的BD+离子激光冷却理论研究

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11504256,U1610117,61675120)、中国科学院时间频率基准重点实验室开放基金、精密光谱科学与技术国家重点实验室开放课题、山西省高等学校科技创新项目(批准号:2015166)、晋城市科技攻关项目(批准号:1201501004-22)、山西省高等学校创新人才支持计划和山西省回国留学人员科研资助项目(批准号:2016-096)资助的课题.

摘要: 基于相关一致基组aug-cc-pV5Z,采用内收缩多参考组态相互作用方法计算了BD+离子两个最低解离极限B+(1Sg)+D(2Sg)和B+(3Pu)+D(2Sg)对应的5个∧–S态(X2∑+,A2Π,B2∑+,a4Π和b4∑+)的势能曲线和跃迁偶极矩.根据计算结果,求解核运动的径向薛定谔方程得到相应电子态的振-转光谱常数、Franck-Condon(F-C)因子和振动能级辐射寿命.其中A2Π–X2∑+的F-C因子(f00=0.923)、辐射寿命(τ=235 ns)满足激光直接冷却的条件.因此,我们基于分子转动跃迁提出了一个可实现Doppler激光冷却的光循环方案:A2Π1/2(v'=0)–X2∑+(v"=0,1),其中v'=0中包含2个转动能级,v"=0和v"=1中分别包含6个和4个转动能级.根据方案,模拟了激光冷却过程中的分子布居数动力学变化过程,并计算了初速度为100 m/s的BD+,历经5.4 ms散射1150个光子可减速到4.6 m/s、温度为13 mK.

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