«Микроскоп» для изучения квантовых газов

Ученые из Гарвардского университета (США) создали экспериментальную схему, которая разрешает различать отдельные ультрахолодные атомы, захваченные в оптическую решетку.

В собственных опытах исследователи замечали атомы рубидия 87Rb, охлажденные до температуры около 5 нК.

При столь низких температурах возможно регистрировать разные квантово-механические эффекты, в частности туннелирование, — отмечает участник работы Вазим Бакр (Waseem Bakr). — Отечественное устройство разрешает смотреть за каждым из нескольких десятков тысяч атомов, находящихся в решетке».

«Микроскоп» для изучения квантовых газов

Атомы рубидия, захваченные в оптическую решетку с периодичностью в 640 нм (иллюстрация из издания Nature)

Схема «микроскопа» продемонстрирована на рисунке ниже. Атомы рубидия (а) находятся в вакуумной камеры на расстоянии нескольких микрометров от поверхности полусферической линзы. Эта линза помогает для повышения числовой апертуры объективной линзы (b), установленной вне вакуумной камеры, от 0,55 до 0,8. На рабочей длине волны в 780 нм дифракционный предел оптической совокупности образовывает 500 нм.

На атомы направляется лазерное излучение (с), которое употребляется для их формирования и охлаждения изображения; рассеянные фотоны планируют объективной линзой и передаются на ПЗС-датчик (d). Оптическая решетка создается посредством той же объективной линзы, периодической маски (е) и светоделительного элемента (f).

На взятых изображениях атомы, находящиеся в соседних ячейках решетки, отстоят друг от друга всего на 640 нм.

Устройство «микроскопа» (иллюстрация из издания Nature)

Надеюсь, посредством отечественного «микроскопа» физики смогут узнать ответ на кое-какие нерешенные вопросы, касающиеся, например, высокотемпературной сверхпроводимости, — заключает участник изучения Маркус Грайнер (Markus Greiner). — Быть может, будущие опыты с совокупностями ультрахолодных атомов кроме того приведут к созданию новых материалов с неповторимыми особенностями».

Полная версия отчета исследователей размещена в издании Nature; препринт статьи возможно скачать с сайта arXiv.

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Рабочее место нанотехнолога
  • Следующая статья:Совместные изучения ученых из Ганновера и Казани режима лазерного отжига силикатного стекла с наночастицами серебра

Самый мощный микроскоп в мире (31 марта 2009 год)


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: