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超冷原子的运动速度极慢,可看成是静止的,相应温度可低于1mK。超冷原子系综表现出许多新的物理特性,遵循新的物理规律。目前,超冷原子被广泛应用到多个领域。例如,光频原子钟的研究及应用,利用量子光学研究量子多体系统等。 在超冷原子的基础上,研究人员制备出超冷极性分子。目前超冷极性分子已成为研究热点,可以应用在超高分辨率光谱,超冷碰撞及超冷化学上。同时基于超冷极性分子具有的永久电偶极矩以及长程、各向异性的偶极-偶极相互作用,使其易于受外场操控,可以用来进行量子信息处理及量子计算。 本文主要介绍了超冷铷原子和铯原子样品的制备过程,并利用光缔合技术,制备出激发态的RbCs分子。激发态分子寿命短,将很快通过自发辐射形成基态分子。然后采用共振增强双光子电离技术对制备出的基态RbCs分子进行探测,并对其光缔合光谱进行研究。 本论文完成的工作主要有: 1.利用激光冷却与俘获技术在双暗磁光阱中同时制备出超冷铷原子和铯原子,其中铷原子的数目和密度分别为2×108和3×1011cm-3,而铯原子的数目和密度分别为3×108,6×1011cm-3。同时测量得到铷原子和铯原子的温度分别为100μK和70μK。对探测系统的实验参数进行了分析,并得到了最佳的参数。 2.利用共振增强双光子电离技术对处于a3Σ+态的RbCs分子进行探测,得到了85Rb(5S1/2)+133Cs(6P1/2)离解限附近(2)0-态,振动能级v=189的RbCs分子的振转光谱,该光谱信号首次在实验中得到观测。计算获得相应的转动常数,约为0.00443cm-1。 3.对Rb(5P1/2)+Cs(6S1/2)离解限附近的(2)3П态上RbCs分子的高分辨率光谱进行了谱线线型研究。包括转动能级J=0,1,2的分子离子信号强度随电离光强度和光缔合光强度的变化关系以及转动能级J=0,1,2分子离子信号的半高全宽(FWMH)随光缔合光强度变化关系。