一、铯原子永久电偶极矩研究（论文文献综述）
胡永顺[1]（2021）在《外场存在时的电磁和引力Casimir-Polder相互作用》文中进行了进一步梳理
王淼[2]（2021）在《40Ca+离子全光囚禁的实验研究》文中指出实现对原子和离子的长期稳定囚禁,使其与外界环境隔离开来对于精密测量物理的研究和发展具有重要意义。近几十年来,分别通过使用射频场和光场,人们已经实现了对离子和原子的长期稳定囚禁。随着离子阱和激光冷却技术的发展,基于射频场囚禁单个离子的离子光频标也得以迅速发展。然而射频场不可避免的会引入微运动,这对于离子光频标的频率测量会造成很大的误差,因此人们希望寻找一个解决此问题的普适方法。2010年,德国的T.Schaetz小组在不使用射频场仅通过偶极光场和直流电场的条件下,首次实现了对单个24Mg+离子的全光囚禁,这使得结合光场和囚禁离子的优点实现光频标成为了可能,对于离子光频标的发展具有重要意义。而光场虽然会对离子的光谱产生一定的频移,但是通过选择在特定波长（即“魔幻波长”）下的激光,就可以使激光场对于离子光频标的钟跃迁所造成的频移大幅减小,因此光场对离子光频标造成的频移效果可以被避免。本实验小组也致力于研究对单个40Ca+离子的全光囚禁,以促进40Ca+离子光频标的发展。本人博士期间全光囚禁40Ca+的实验研究进展如下:1.搭建了一套用于40Ca+全光囚禁的实验系统,包括:建立并改进了刀片型线形离子阱系统;搭建了真空度达P=3×10-9Pa的高真空系统;设计并优化了射频系统,实现了离子在较低频率Ω=2π×1.319MHz的囚禁;搭建了 40Ca+全光囚禁的激光系统,包括溅射激光、冷却激光、探测激光和偶极囚禁激光等。2.实现了对单个40Ca+离子在射频场中的长期稳定囚禁:采用脉冲激光溅射的方案,实现精确产生与加载单个40Ca+离子;评估了射频场的囚禁能力,包括测量宏运动频率和离子温度等;优化了离子的附加微运动,并抑制了系统杂散电场的漂移。实现了单个冷却40Ca+离子的稳定囚禁时间超过一天。3.测量了40Ca+光频标钟跃迁的红外波段下的远失谐魔幻波长;并使用近失谐的397 nm激光作为偶极激光尝试进行了40Ca+离子全光囚禁的探索性实验:搭建了偶极囚禁光路,测量并优化了偶极光的束腰;测量了偶极光场造成的AC-Stark频移,并以此推测偶极囚禁光场的势场深度;计算了偶极光场的加热率。提出了40Ca+离子全光囚禁实验的优化与改进方案。
白素英,白景旭,韩小萱,焦月春,赵建明[3]（2021）在《超冷长程Rydberg-基态分子》文中研究表明超冷长程Rydberg-基态分子由一个Rydberg原子与一个或多个基态原子通过Rydberg电子与基态原子的低能散射形成.这类分子具有尺寸大和永久电偶极矩大等优良特性,是近年来人们研究的热点课题.本文综述了超冷Rydberg-基态分子的最新理论和实验进展,包括Rydberg电子与基态原子低能散射的理论模型和势能曲线,光缔合Rydberg分子的实验制备和光谱特性, Rydberg-基态分子永久电偶极矩的测量等.最新的研究发现Cs nDJ-型Rydberg-基态分子的永久电偶极矩为负值,这与以往的此类分子（电偶极矩为正）不同.负电偶极矩反映了Rydberg电子的概率密度在基态（微扰）原子附近是减少的,由微扰原子附近Rydberg电子波函数的相消干涉产生.
王汉睦[4]（2020）在《铷原子的电磁诱导透明精密光谱及其激光稳频应用》文中提出光与物质相互作用的研究是原子分子物理领域的一个重要研究内容,其中一个突出的例子就是电磁诱导透明（Electromagnetically induced transparency,EIT）。在 EIT 中,弱的探测光在介质中传播的光学特性会受到强的耦合光的控制。EIT是光与物质相互作用表现出来的一种非线性效应,如介质的透射性提高、色散性增强等,在慢光、激光稳频、无反转激光、原子磁力计和精密测量等众多领域中应用广泛并受到大量的关注。在外磁场中,原子能级会发生复杂的塞曼分裂,EIT技术为研究原子的塞曼效应提供了一种精密的光谱学探测手段。此外,里德堡原子拥有大的跃迁电偶极矩而在电场测量中具有特殊的应用价值,Rydberg-EIT已经发展成为一种可行的高精度的弱射频电场测量技术。本论文采用双光子共振技术,研究了铷原子在外磁场和微波电场两种不同情况下的非线性光学特性以及高分辨率光谱。论文的主要研究内容如下:（1）研究了零磁场下铷原子D2线中的Λ型EIT光谱以及磁场下相应的EIT塞曼分裂光谱,并基于铷原子D2线中的Λ型EIT共振光谱实现了激光器的频率锁定。首先,在实验上获得了零场下的铷原子D2线的基态（5S1/2）与低激发态（5P3/2）的超精细结构能级构成的多能级体系的Λ型EIT高分辨率光谱。在此基础上,测量了铷原子在外部施加磁场方向与光传播方向平行、正交两种情况下的EIT磁场分裂谱。基于EIT色散理论和塞曼磁场相互作用哈密顿量,构建了谱线模拟模型并很好地解释了实验观测结果。最后,利用铷原子在外磁场下的高分辨率的EIT塞曼分裂谱实现了激光器的频率可调谐偏移锁定,激光器锁定之后频率具有高稳定性,并可通过调节外部施加磁场的大小改变EIT共振光谱的频率位置从而改变激光频率的锁定位置。（2）研究了零磁场下铷原子在基态5S1/2态-第一激发态5P3/2态-高里德堡态nD态梯型构型中的EIT光谱以及磁场下相应的EIT偏振光谱,并基于零场和磁场下的EIT偏振光谱的线性组合实现了一种无调制的人工PDH激光稳频技术。采用780 nm激光和480 nm激光的光学双共振泵浦效应,将铷原子从基态激发到里高德堡态,即5S1/2→5P3/2→48D5/2,获得MHz量级分辨率的里德堡EIT光谱,研究了 85Rb原子48D5/2态的梯型EIT共振光谱随探测光光强以及铷气室温度的变化。随后我们在实验上测量了不同温度和不同磁场下的85Rb原子48D5/2态的EIT的偏振光谱。最后,基于零场和磁场下的EIT偏振光谱的线性组合构造出一个人工的无调制的PDH误差锁定信号,实现了激光器的人工PDH频率锁定。相应的人工PDH激光稳频系统具有良好的频率稳定性和抗环境干扰能力,使激光频率在由于外界干扰远离中心锁定频率时依旧能够重新回到中心锁定频率位置。（3）研究了零场下铷原子在基态5S1/2态-第一激发态5P3/2态-高里德堡态nS态的梯型构型中的EIT光谱以及在微波电场下的EIT-AT光谱。首先不施加微波电场,测量零场下85Rb原子50S1/2态的梯型EIT光谱,然后研究了在不同强度的微波电场下的EIT-AT光谱。EIT-AT光谱的劈裂是由于里德堡态与微波电场之间相互作用而导致的AT效应（Aulter-Towns effect）。相应的EIT-AT光谱的两个峰的劈裂间隔与施加的电场强度成正比。最后利用85Rb原子里德堡态EIT系统作为原子天线实现对空间中的射频电信号的探测以及信号的传输。
万冲[5]（2020）在《CaH、CsC与MgH分子低激发态的势能曲线和光谱性质》文中研究说明本文采用Davidson修正的内收缩多参考组态相互作用方法（icMRCI+Q）,并考虑了标量相对论效应,计算了 CaH、CsC与MgH分子低激发态的势能曲线（PECs）和电偶极矩（EDMs）。利用LEVEL8.0程序拟合Λ-S束缚态的势能曲线,得到了相应的光谱常数和分子常数,结果与实验值符合的很好。本文计算的结果对CaH、CsC和MgH分子的实验和理论研究具有一定的参考价值。对于CaH分子,本文计算了 10个低激发态。考虑了B/B’2∑+态与D2E+态以及其它低激发态之间的避免交叉以解释长期存在于实验与理论分析之间的不一致。首次在高精度计算中考虑了相对论效应,并且扩展到了更高的激发态。对于CsC分子,本文用赝势（ECP）隐含处理标量相对论效应,首次计算了 CsC分子13个低激发态。通过对基态X4Σ-的RKR反演,表明本文的计算结果是可信的。对于MgH分子,本文考虑了核价相关修正和标量相对论效应,计算了 MgH分子13个低激发态。由于2Σ+态之间复杂的避免交叉相互作用,32∑+、42∑+和52∑+态的势能曲线呈现“波浪”结构。MgH分子的里德伯态没有被很好表征,本文的计算扩展到更高激发态12Δ、22Δ和 32Π。
韩小萱[6]（2020）在《巨型里德堡分子的理论与实验研究》文中指出里德堡分子是组成分子的一个或多个电子处于里德堡态的分子,除了具有里德堡原子的尺寸大、寿命长和极化率大等优良特性外,还具有丰富的振动能级和奇异的绝热势能曲线,比里德堡原子更容易受外场操控,在微弱信号检测,真空波动研究,超冷碰撞淬灭,量子气体的相关性测量中具有潜在的应用价值。按形成机理不同里德堡分子分为里德堡-基态分子和巨型里德堡分子。里德堡-基态分子,又称长程里德堡分子,是由一个里德堡电子与一个或者多个基态原子低能电子散射形成,分子半径≤2n2与里德堡原子的大小相当且具有较大的永久电偶极矩。巨型里德堡分子是由里德堡原子间长程电多极矩相互作用形成的势阱束缚而成,分子半径≥4n2,大小达?m量级。本文主要以铯（nDJ）2巨型里德堡分子为研究对象:理论上建立了里德堡原子对电多极相互作用的理论模型,数值计算了巨型里德堡分子的势能曲线,获得束缚能、束缚键长、振动能级等参数,为实验制备巨型里德堡分子提供了理论基础;实验上在光缔合制备基态分子的基础上,首次提出了双色双共振光缔合制备超冷里德堡分子的实验方案,并成功观察到巨型里德堡分子信号,测量了不同分子态的束缚能和寿命,实验测量与理论计算相一致,并且在此基础上分析巨型里德堡分子的自电离机制。主要研究内容概括如下:1.利用里德堡原子对长程静电多极相互作用理论模型,考虑选择定则和对称性关系,数值计算了nDJ态里德堡原子对的绝热势能曲线,不同磁量子数M的绝热势能曲线存各在一个束缚势阱,可束缚里德堡原子形成分子。研究了基矢大小、高阶相互作用级数对势能曲线和束缚势阱的影响,获得了巨型里德堡分子的束缚势阱深度和束缚键长,振动能级和振动波函数,并得到了势阱深度和束缚键长与有效主量子数的依赖关系。同时计算了巨型里德堡分子的光缔合光谱和激发几率。2.首次提出了双色双共振光缔合制备巨型里德堡分子的实验方案,极大的提高了里德堡分子的激发效率。第一色（激光脉冲pulse-A）共振激发种子里德堡原子,第二色（激光脉冲pulse-B,红失谐于原子对离解限）,共振激发里德堡原子B,与种子原子A形成巨型里德堡分子。建立双色光缔合的实验系统,利用斜坡脉冲场电离法测量并获得了里德堡分子的光缔合光谱。3.利用双色光缔合光谱实现了（62DJ）2巨型里德堡分子的有效制备,将实验测量的分子谱与理论计算的分子势进行对比,获得了不同分子组态束缚能的实验测量值,与理论计算的里德堡分子束缚能相一致。改变延迟时间研究了里德堡分子的decay效应和可能存在的自电离机制,获得了不同分子态的寿命。4.利用上述的双色双共振激发实验方案研究了蓝失谐处里德堡原子对态的激发增强效应和演化动力学。nDJ里德堡原子对在蓝失谐处表现为很强的排斥相互作用,产生了激发阻塞效应。双色光缔合方案实现了阻塞区内里德堡原子的进一步激发。实验表明:第一色（激光脉冲pulse-A）共振激发的少量种子里德堡原子A,在其周围形成激发阻塞区域。随后改变第二色（激光脉冲pulse-B）光脉冲的脉宽,研究里德堡原子对态的激发及演化动力学,与两体相互作用演化动力学理论模拟相一致。5.建立了里德堡原子与离子电多极相互作用形成里德堡-离子分子理论模型,数值计算了里德堡-离子分子绝热势能曲线、激发几率、振动能级和振动波函数。首次提出了两种制备里德堡-离子分子的实验方案:方案一、里德堡-基态分子的多阶段激发,首先用激光脉冲pulse-A光缔合制备里德堡-基态分子,之后用微波场脉冲电离里德堡-基态分子,再作用激光脉冲pulse-B光缔合实现里德堡-离子分子制备;方案二、巨型里德堡分子的THz光谱激发,首先用双色光缔合制备巨型里德堡分子,再作用THz激光脉冲,光电离巨型里德堡分子,实现里德堡-离子分子的实验制备。本文的创新之处:1.理论上创建了里德堡原子对长程静电多极相互作用理论模型,考虑更高阶相互作用,数值计算了（nDJ）2巨型里德堡分子的绝热势能曲线和双色光缔合光谱,获得更为精确的束缚势阱;研究分析了巨型里德堡分子的束缚能和键长与主量子数的依赖关系,为实验制备巨型里德堡分子提供理论依据。2.首次提出双色双共振光缔合制备巨型里德堡分子的实验方案,与单色光缔合对比,双色双共振光缔合方案可以极大提高巨型里德堡分子的激发几率。我们在实验上成功实现了（nDJ）2（n=60-64）巨型里德堡分子的有效制备,并测量了不同组态分子的束缚能和寿命等参数,测量结果与理论计算相一致。3.首次提出里德堡-离子分子的概念,建立了里德堡原子与离子电多极相互作用的理论模型,数值计算了铷里德堡-离子分子的势能曲线,并提出了两种制备里德堡-离子分子的实验方案:即微波耦合里德堡-基态分子的多步激发方案和巨型里德堡分子的THz光谱激发方案,为进一步研究不同类型的巨型里德堡分子奠定了基础。
王晓锋[7]（2020）在《超冷钠铯异核分子超精细结构的实验研究》文中认为上世纪八十年代,激光冷却与俘获原子的技术开始迅速发展,使得原子物理学的研究取得了显着的进步。近年来,由于对超冷原子的研究还在不断扩大,出现了第二个领域,即超冷双原子分子（特别是碱金属双原子分子）的研究。超冷双原子分子的研究,提供了丰富的分子量子力学的基本信息,并已广泛应用于不同的研究领域。目前,人们进行了大量由碱金属原子构成的异核分子的研究。超冷异核分子的制备可以通过光缔合与磁缔合有效的结合,利用受激拉曼绝热转移方法实现振转基态的制备。光缔合是指一对基态的超冷原子相互碰撞,共振吸收一个光子,形成激发态的分子。激发态的分子寿命很短,会辐射出光子,形成一个基态分子,或者变成两个自由原子逃逸出磁光阱外。经过光缔合可以制备深束缚态的分子,这些深束缚态分子具有很大电偶极矩,并且布居在一系列的能级上。通过扫描均匀磁场跃过原子与分子能级的共振交叉点,可以将两个散射态的原子经Feshbach共振（或磁缔合）形成基态的Feshbach分子。利用磁缔合可以在很窄的能量范围内产生分子,并且实验要求对磁场要有很精细的控制,但磁缔合产生的分子是弱束缚态的分子,很容易离解成两个自由原子。在本文中,我们利用光缔合的方法实现在不同离解限下NaCs异核分子的制备。实验上观察到了不同电子态的超精细结构,并对这些结构进行了详细的分析。为后续利用受激拉曼绝热转移的方法实现NaCs异核分子在振转基态的制备提供了很好的基础。本论文所做的工作概括如下;1.首先将钠、铯两种原子囚禁在暗磁光阱中,利用光缔合技术制备超冷NaCs异核分子。研究了不同光缔合光强对异核分子产率的影响,依据光缔合饱和效应的相关理论分析了我们的实验数据,获得了光缔合光强与异核分子产率的关系,根据拟合结果我们进一步优化了利用光缔合产生超冷NaCs异核分子的实验参数。2.通过发展的基于高灵敏度的调制技术,获得了高分辨的俘获损耗光谱,实验上观察到了在3S1/2+6P1/2离解限下A1∑+电子态的一系列的光缔合光谱,利用基于高灵敏度的调制技术和俘获损耗光谱技术探测到了 12条共振线。精确探测到了分子振动能级的超精细结构。对观察到的能级共振进行了振动量子数的分配和分析,在无扰动的洪特定则（a）情形下,利用四个耦合能级的模型对超精细结构进行了模拟,模拟的结果表明了我们得到的A1∑+态能级具有很强的耦合特性,而且这个耦合是来自b3ΠI态的微扰。3.利用光缔合得到了 NaCs分子331/2+6P3/2离解限下b3ΠI态的光缔合光谱。我们发现了 b3ΠI态的三个振动能级存在超精细结构。对这个结果也进行了理论上的模拟,对超精细结构的模拟表明,超精细结构主要是来自核自旋与电子自旋以及电子轨道之间的相互作用。我们所观察到的结构绝大部分是属于b3ΠI态的孤立能级,但也有一些混合态受到1∑电子态的影响。
李琛阳[8]（2019）在《超冷钠铯分子的光缔合制备与A1Σ+态光谱测量》文中研究表明最近二十多年来,与超冷分子有关的研究引起了科学家们的极大兴趣,特别是超冷异核极性分子,由于其具有永久固有电偶极矩和各项异性长程偶极-偶极相互作用,使其优于中性超冷原子和超冷同核分子,关于异核极性分子的研究逐渐应用到了精密测量、多体量子体系的模拟仿真、超冷化学和量子信息处理等热点研究当中。当前,制备超冷分子常用的方法是超冷原子的光缔合技术,该方法不仅可以简单有效地完成分子的制备,在实验中结合调制解调的俘获损耗光谱技术,还可获得相应分子态超精细结构高分辨光谱。通过对光谱的详细分析,可以得到相应的束缚能数据,进而通过拟合获得该电子态的长程分子系数以及势能曲线,从而更深入地掌握分子内部结构,为振转基态分子的制备提供理论基础。本文介绍了光缔合制备超冷极性钠铯分子的实验过程以及高分辨率振转光谱的探测,基于此对光谱数据进行了详细的分析,通过特定算法将光谱数据与理论模型进行拟合,得到分子长程态的分子系数,利用双原子分子的势能曲线模型,得到了分子长程态的经验势能曲线。本文主要工作可以概括成三方面:1.以钠原子与铯原子的冷却与俘获为起点,建立了完整的实验光路系统、真空系统、光缔合实验系统以及高灵敏探测系统,保证了双色磁光阱中俘获的实验样品:超冷钠原子和超冷铯原子,均能够达到实验得以继续进行的温度和密度（数目）条件;2.实现了超冷钠、铯原子的光缔合,并使用俘获损耗光谱探测技术,结合调制解调技术,获得了超冷钠铯极性分子A1Σ+长程态下10个不同振动能级的高分辨振转光谱;3.通过对光谱的分析,获得了该长程态的结合能数据,在数学软件Mathematica中利用拟合曲线的Levenberg-Marquardt算法,发展了优化的LeRoy-Bernstein模型,对光谱中的结合能数据拟合,最终确定了分子的长程态系数。基于此将已经得到的分子态的长程势能曲线构建出来。通过将光谱的能量数据和其拟合情况与其他理论计算值与其他实验拟合值作了对照。我们对改进后的LeRoy-Bernstein模型的适用性,尤其在超冷钠铯异核极性分子的适用情况也进行了展望。
李鹏伟[9]（2019）在《外磁场对超冷铯原子光缔合共振频率偏移影响的研究》文中研究说明上世纪末,碱金属中性原子的玻色爱因斯坦凝聚（BEC）和费米气体量子简并（DFG）的相继实现,超冷原子物理成为物理学前沿的研究热点。超冷原子样品在各种各样的物理问题中扮演着重要的角色（包括精密测量、量子信息处理以及量子模拟等）。人们期待在超冷分子系统中也可以取得同样的成就,由于超冷分子在本质上与传统的分子有差异,能级结构复杂,偶极-偶极相互作用容易被调控,振转自由度丰富等一系列特性,超冷分子也展现了令人憧憬的前景。在光缔合理论提出不久后,超冷碱金属分子先后在实验上获得,很好地验证了光缔合理论。最重要的是,2008年美国实验天体物理联合研究所的叶军教授小组通过受激拉曼绝热转移实现了40K87Rb分子到振转基态,为基态分子的研究提供了新的思路。虽然科学家产生、俘获和操控超冷分子的目标是各式各样的,以及跨学科的,但是他们制备分子的途径基本是一致的,一般采用光缔合（photoassociation,PA）和Feshbach共振的方法。本文制备超冷铯分子的方法是光缔合（PA）,在此背景下,研究PA激光强度与光谱共振位置频移的线性规律。同时,结合单通道方势阱模型,理论解释了外磁场对超冷铯分子光谱共振位置频率移动影响的实验结果。主要的工作内容如下:一、将133Cs原子囚禁在磁光阱（MOT）中,随后,通过增加梯度磁场,降低泵浦光的功率,以及增大俘获光的失谐完成有效的压缩MOT,并利用光学粘团（optical molasses）将铯原子制备到超精细能级62S1/2,F=3态。通过拉曼激光作用的三维拉曼边带冷却的降温操作,铯原子获得更低的温度且位于62S1/2,|F=3,mF=3;v=0>上。二、两束红失谐的大功率激光结合梯度磁场和偏置磁场构成磁悬浮的光学偶极阱,将铯原子装载在光阱的中心,获得高品质超冷133Cs原子。这里,激光的功率为7 W,偏置磁场为75 G,梯度磁场为31.13 G/cm。此时铯原子云的密度变大,温度～3.5 μpK,数目～2.5×105。随后,选择钛宝石激光器输出的852 nm激光入射到光阱中心,利用光缔合（PA）的方法,将[F=3,mF=3;v=0>态的铯原子形成6S1/2+6P1/2离解限下的Ou+态铯分子,且振动能级为vD-v=190。三、改变光缔合激光强度,获得光谱共振位置频率移动与激光强度成线性关系。在不同的外磁场下,重复该实验过程,得到光缔合（PA）光谱的频移率依赖于外磁场。引入外磁场控制可调深度的单通道方势阱模型进行定量理论分析,研究外磁场影响原子在方势阱内的行为,进而影响铯原子的光缔合。实验上获得的铯原子光缔合（PA）光谱共振位置偏移率随外磁场的变化与理论解释结果符合得很好。
娄冰琼[10]（2019）在《基于B样条基组的相对论耦合簇理论方法及应用》文中研究指明基于B样条基组,发展了一套适用原子结构性质计算的相对论耦合簇理论方法,并开发了相应的软件包。非对Dirac-Coulomb-Breit哈密顿作为理论方法的起点,Dirac波函数的大小分量用同一组B样条基组进行展开。所开发的程序包可用于计算单价和单空穴多电子原子体系的能级、跃迁矩阵元、态寿命、幻零波长、g因子、超精细结构常数、静态和动力学极化率以及与极化率有关的其他性质。钫（Fr）是目前原子物理领域用于研究宇称不守恒效应和电子固有电偶极矩的重要候选体系,分析相关实验结果需要理论方面提供精确的原子结构参数。因此,应用这套理论方法开展了Fr原子结构性质的计算研究。一方面通过例子检测本文的理论方法,另一方面为将来基于Fr的相关精密实验提供一些有用的结构参数。首先应用这套程序包计算了Fr原子多个态的能级、跃迁矩阵元和态寿命。应用所得的跃迁能和跃迁矩阵元,利用态求和的方法计算了多个态的静态极化率和线性偏振光下7s、8s和7p态的动态极化率。定出了基态7s在340-800nm范围内,7s-8s跃迁态在800-1500 nm范围内以及7s-7p跃迁态在600-1500 nm范围内的所有幻波长,这些幻零波长和幻波长在激光囚禁和冷却Fr原子以及相关的精密测量实验中是非常有用的。与可参考的精确测量值的比较显示该方法能精确计算得到这类长程性质。其次,应用同一套波函数计算了212Fr原子的n（n=7-12）S,n（n=7-12）P和n（n=6-11）D态的磁偶极超精细结构常数,在忽略场移效应对钫原子7P态超精细结构常数的影响下,通过结合实验值进一步定出了207-213,220-228Fr核磁偶极矩μ,这些值与已有的测量值显示了非常好的一致性。Fr原子磁偶极超精细结构常数可参照的实验测量值非常少,仅有较低的几个能级具有精确的测量值。为了评估激发态超精细结构常数的可靠程度。在本文当中,用同一套方法计算铯（Cs）原子的计算了主量子数n?12的S、P和D态的超精细结构常数A。铯（Cs）原子多个态有精确的测量值,这样允许进一步研究了超精细相互作用中电子关联效应的作用。通过观察发现电子关联效应,尤其是非线性关联效应,对磁偶极超精细相互作用是非常重要的。此外,在相对论耦合簇理论框架下,本文也研究了直接效应,对关联效应和实极化效应在这这个五个序列态中的贡献趋势。发现了一些非常有意思的特点。这为研究类似的短程性质提供了一个参考。Fr和Cs的工作证实了本文所发展的理论方法不仅可以精确计算得到跃迁矩阵元等这类长程性质,还能可靠的给出磁偶极超精细结构常数等这类短程性质。基于目前的理论框架,后续会进一步优化和扩展这套方法。
二、铯原子永久电偶极矩研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铯原子永久电偶极矩研究（论文提纲范文）
（2）40Ca+离子全光囚禁的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 离子光频标的定义和发展 |
| 1.2 全光囚禁离子的发展 |
| 1.3 “魔幻波长”及其在光频标中的应用 |
| 第2章 全光囚禁实验的基本原理 |
| 2.1 Paul阱 |
| 2.1.1 RF场囚禁离子的基本原理 |
| 2.1.2 囚禁离子的冷却 |
| 2.2 光偶极阱 |
| 2.2.1 原子与光场的相互作用 |
| 2.2.2 原子极化率 |
| 2.2.3 多能级体系与AC-Stark频移 |
| 2.2.4 红失谐光偶极阱的构造 |
| 2.2.5 碱土金属离子的近似 |
| 2.3 魔幻波长 |
| 2.3.1 魔幻波长测量的理论依据 |
| 2.3.2 ~(40)Ca~+离子光频标钟跃迁的魔幻波长 |
| 第3章 全光囚禁实验的装置 |
| 3.1 离子囚禁系统 |
| 3.1.1 离子阱 |
| 3.1.2 真空系统 |
| 3.1.3 射频系统 |
| 3.1.4 磁场线圈系统 |
| 3.2 激光器系统 |
| 3.2.1 离子产生与加载相关的激光系统 |
| 3.2.2 冷却离子相关的激光系统 |
| 3.2.3 全光囚禁相关的激光系统 |
| 3.2.4 PMT探测相关的激光系统 |
| 3.3 成像和控制系统 |
| 3.3.1 成像CCD和PMT系统 |
| 3.3.2 控制系统 |
| 第4章 全光囚禁实验的初步探索 |
| 4.1 射频场中囚禁单离子 |
| 4.1.1 单离子的获取与优化 |
| 4.1.2 宏运动频率的测量 |
| 4.1.3 囚禁离子的温度 |
| 4.1.4 附加微运动的补偿 |
| 4.1.5 杂散电场漂移的抑制 |
| 4.1.6 磁场控制 |
| 4.2 ~(40)Ca~+红外魔幻波长的测量 |
| 4.2.1 红外魔幻波长测量的实验装置 |
| 4.2.2 实验方案与实验结果 |
| 4.3 全光囚禁实验 |
| 4.3.1 实验步骤 |
| 4.3.2 测量AC-Stark频移 |
| 4.3.3 优化偶极光束腰 |
| 4.3.4 偶极势深与加热率 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结与分析 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 作者简历 |
| 已发表(或正式接受)的学术论文 |
（4）铷原子的电磁诱导透明精密光谱及其激光稳频应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电磁诱导透明的原理及光学特性 |
| 1.3 电磁诱导透明的应用 |
| 1.4 主要结构和研究内容 |
| 第2章 实验装置 |
| 2.1 激光器 |
| 2.2 铷气室 |
| 2.3 磁铁及螺线管 |
| 2.4 饱和吸收谱稳频技术 |
| 2.5 PDH稳频技术 |
| 2.5.1 法布里-珀罗腔的光学特性 |
| 2.5.2 PDH稳频技术的基本原理 |
| 2.5.3 PDH激光稳频装置 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 铷原子D2线EIT精密光谱 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验构型 |
| 3.3 理论方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 零磁场下D_2线EIT光谱 |
| 3.4.2 磁场下D_2线EIT光谱 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于铷原子D2线EIT的激光稳频 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验构型 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 铷原子nD里德堡态EIT精密光谱 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验构型 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于铷原子nD里德堡态EIT的激光稳频 |
| 6.1 研究背景 |
| 6.2 实验构型 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 铷原子nS里德堡态EIT精密光谱 |
| 7.1 研究背景 |
| 7.2 实验构型 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介与在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）CaH、CsC与MgH分子低激发态的势能曲线和光谱性质（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究内容与方法 |
| 2 双原子分子的势能函数性质 |
| 2.1 分子势能函数 |
| 2.2 势能曲线及势能函数形式 |
| 2.3 分子常数与光谱常数的关系 |
| 3 CaH分子低激发态的势能曲线和光谱性质 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 势能曲线和光谱常数 |
| 3.3.2 Λ-S态的电偶极矩 |
| 3.3.3 分子常数 |
| 3.4 小结 |
| 4 CsC分子低激发态的势能曲线和光谱性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 势能曲线和光谱常数 |
| 4.3.2 Λ-S的电偶极矩 |
| 4.3.3 分子常数 |
| 4.3.4 RKR反演 |
| 4.4 小结 |
| 5 MgH分子低激发态的势能曲线和光谱性质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 势能曲线和光谱常数 |
| 5.3.2 Λ-S态的电偶极矩 |
| 5.3.3 分子常数 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目情况 |
| 附件 |
（6）巨型里德堡分子的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 里德堡原子简介 |
| 1.1.1 里德堡原子的波函数 |
| 1.1.2 里德堡原子对间相互作用 |
| 1.2 里德堡分子的研究背景 |
| 1.2.1 里德堡分子特性 |
| 1.2.2 巨型里德堡分子 |
| 1.2.3 里德堡-基态分子 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 巨型里德堡分子的理论模型与势能曲线 |
| 2.1 里德堡原子相互作用 |
| 2.1.1 长程电多极相互作用哈密顿量 |
| 2.1.2 外电场作用 |
| 2.1.3 选择定则和对称性 |
| 2.2 巨型里德堡分子势能曲线 |
| 2.2.1 里德堡分子束缚机制 |
| 2.2.2 基矢大小的选择 |
| 2.2.3 高阶相互作用 |
| 2.2.4 束缚势阱和主量子数n的关系 |
| 2.2.5 激发几率 |
| 2.2.6 里德堡分子的振动能级和振动波函数 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 实验装置 |
| 3.1 超冷铯原子的制备 |
| 3.1.1 真空系统 |
| 3.1.2 铯原子的冷却与俘获 |
| 3.2 探测和控制系统 |
| 3.2.1 荧光和吸收成像 |
| 3.2.2 离子探测系统 |
| 3.2.3 控制系统 |
| 3.3 激光器的稳定系统 |
| 3.3.1 饱和吸收谱稳频 |
| 3.3.2 偏振谱稳频 |
| 3.3.3 Fabry-Pérot腔稳频 |
| 3.3.4 利用里德堡电磁感应透明实现510nm激发光频率的稳定 |
| 3.3.5 激发光功率的稳定 |
| 3.4 510nm激发光频率扫描系统 |
| 3.5 里德堡原子Stark谱 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 超冷巨型里德堡分子的制备 |
| 4.1 双色双光子共振光缔合实验方案 |
| 4.2 超冷里德堡分子的实验研究 |
| 4.2.1 n DJ里德堡分子能谱 |
| 4.2.2 分子谱理论模拟 |
| 4.2.3 nDJ里德堡分子寿命 |
| 4.3 里德堡分子的自电离机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 超冷里德堡原子对的激发 |
| 5.1 里德堡原子对态的实验研究 |
| 5.2 里德堡原子的双色双光子光谱 |
| 5.3 对态原子演化动力学理论模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望及完成的准备工作 |
| 6.2.1 里德堡-离子分子的理论模型与实验方案 |
| 6.2.2 里德堡-基态分子理论与实验研究 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（7）超冷钠铯异核分子超精细结构的实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超冷异核分子简介 |
| 1.2 超冷异核分子的研究现状及应用 |
| 1.2.1 精密测量 |
| 1.2.2 量子模拟 |
| 1.2.3 超冷化学 |
| 1.2.4 高分辨分子光谱 |
| 1.3 超冷钠铯异核分子的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 异核双原子分子制备的相关理论 |
| 2.1 异核双原子分子的基础理论 |
| 2.1.1 波恩-奥本海默近似 |
| 2.1.2 洪特定则与选择定则 |
| 2.1.3 异核分子的超精细结构 |
| 2.2 异核双原子分子的转动扰动 |
| 2.2.1 转动和振动 |
| 2.2.2 自旋-轨道耦合,L·S |
| 2.2.3 白旋解耦,J·S |
| 2.2.4 Ω-加倍,J·J_e |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 超冷钠铯异核分子光缔合制备及饱和效应的研究 |
| 3.1 超冷钠铯分子的光缔合实验制备 |
| 3.1.1 钠、铯双原子暗磁光阱 |
| 3.1.2 超冷钠铯异核分子的光缔合制备及探测 |
| 3.1.3 钠铯异核分子的势能曲线和电子态(A~1∑~+,c~3∑+,b~3Π态) |
| 3.2 饱和效应的基础理论 |
| 3.3 超冷钠铯分子c~3∑~+态的饱和效应研究 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 饱和效应的实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 超冷钠铯异核分子6P_(1/2)近离解限下的超精细结构 |
| 4.1 超冷钠铯异核分子3S_(1/2)+6P_(1/2)近离解限下光缔合光谱 |
| 4.2 超冷钠铯异核分子A~1∑~+态超精细结构光谱 |
| 4.2.1 理论模拟 |
| 4.2.2 实验过程与结果 |
| 4.2.3 线型分析与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 超冷钠铯异核分子6P_(3/2)近离解限下超精细结构 |
| 5.1 异核分子的Ω=0~+ |
| 5.2 异核分子的A~1∑~+态与b~3Π态的耦合特性 |
| 5.3 超冷钠铯异核分子3S_(1/2)+6P_(3/2)近离解限下b~3Π态的超精细结构 |
| 5.3.1 b~3Π态的超精细结构光谱 |
| 5.3.2 光谱线型分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间完成的学术论文 |
| 攻读学位期间参与的项目 |
| 博士研究生期间获奖情况 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（8）超冷钠铯分子的光缔合制备与A1Σ+态光谱测量（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 超冷分子简介 |
| 1.2 超冷分子的制备方法 |
| 1.3 超冷分子高分辨率分子光谱学特性的应用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 超冷分子实验制备的相关理论 |
| 2.1 中性原子的激光冷却与俘获 |
| 2.1.1 激光冷却中性原子的基本原理 |
| 2.1.2 激光冷却的极限温度 |
| 2.1.3 磁光阱的基本模型 |
| 2.2 双原子分子的基本理论 |
| 2.2.1 玻恩-奥本海默近似 |
| 2.2.2 双原子分子的动力学特征 |
| 2.2.3 洪特定则与能级标定、选择定则 |
| 2.2.4 弗兰克-康登原理 |
| 第三章 超冷钠铯分子的光缔合制备 |
| 3.1 钠、铯原子双色暗磁光阱的实验实现 |
| 3.1.1 钠、铯原子的基本属性与能级结构 |
| 3.1.2 双暗磁光阱实验系统 |
| 3.2 超冷原子样品参数的理论分析与实验测定 |
| 3.3 超冷钠铯分子的实验制备及高灵敏探测 |
| 第四章 超冷钠铯分子A~1Σ~+长程态的光谱测量 |
| 4.1 超冷钠铯分子的能态及势能曲线 |
| 4.2 A~1Σ~+长程态光缔合光谱 |
| 4.3 A~1Σ~+长程态分子系数 |
| 4.4 A~1Σ~+长程态分子的势能曲线 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间完成的科研成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）外磁场对超冷铯原子光缔合共振频率偏移影响的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 超冷分子的研究进展 |
| 1.2 超冷原子光缔合制备超冷分子 |
| 1.3 Feshbach共振制备超冷分子 |
| 1.4 本文主要研究的内容 |
| 第二章 原子分子的基础理论 |
| 2.1 散射理论 |
| 2.2 光缔合技术制备超冷分子的基础理论 |
| 第三章 光阱中超冷铯原子的光缔合 |
| 3.1 铯原子的冷却与俘获 |
| 3.1.1 铯原子的物理性质及结构 |
| 3.1.2 铯原子的冷却与俘获 |
| 3.2 磁悬浮交叉光学偶极阱的装载 |
| 3.2.1 磁悬浮光学偶极阱的形成原理 |
| 3.2.2 交叉光学偶极阱的高效装载 |
| 3.3 光阱中超冷铯原子的光缔合 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 光缔合光谱 |
| 第四章 外磁场操控下光缔合光谱共振能级的频移 |
| 4.1 光缔合光谱频移 |
| 4.2 外磁场对谱线频移率的影响 |
| 4.3 单通道方势阱理论解释 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间完成的科研成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（10）基于B样条基组的相对论耦合簇理论方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 精密计算和测量的意义 |
| 1.2 理论、实验研究方法和研究现状 |
| 1.2.1 钫原子的研究现状 |
| 1.2.2 铯原子的研究现状 |
| 1.2.3 目前研究方法 |
| 1.3 本文的研究方法和内容 |
| 第二章 理论方法 |
| 2.1 B样条函数 |
| 2.2 基于B样条的Dirac-Fock-Breit计算 |
| 2.3 多参考簇耦合理论方法 |
| 第三章 钫元素的结构性质 |
| 3.1 能量性质 |
| 3.2 跃迁矩阵元 |
| 3.3 态寿命 |
| 3.4 偶极标量和张量极化率 |
| 3.5 Tun-Out和幻波长 |
| 3.6 超精细结构常数 |
| 3.6.1 引言 |
| 3.6.2 理论方法 |
| 3.6.3 ~(212)Fr原子S、P和 D态超精细结构常数A |
| 3.6.4 电子关联效应 |
| 3.6.5 Fr同位素的磁偶极矩μ |
| 3.7 结论 |
| 第四章 铯原子磁偶极超精细作用中的电子关联效应 |
| 4.1 研究内容 |
| 4.2 能量性质 |
| 4.3 S态的超精细结构常数A |
| 4.4 P态的超精细结构常数A |
| 4.5 D态的超精细结构常数A |
| 4.6 结果与讨论 |
| 4.7 磁偶极超精细相互作用中的电子关联效应 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、铯原子永久电偶极矩研究（论文参考文献）
- [1]外场存在时的电磁和引力Casimir-Polder相互作用[D]. 胡永顺. 湖南师范大学, 2021
- [2]40Ca+离子全光囚禁的实验研究[D]. 王淼. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2021(01)
- [3]超冷长程Rydberg-基态分子[J]. 白素英,白景旭,韩小萱,焦月春,赵建明. 物理学报, 2021(12)
- [4]铷原子的电磁诱导透明精密光谱及其激光稳频应用[D]. 王汉睦. 中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院), 2020(01)
- [5]CaH、CsC与MgH分子低激发态的势能曲线和光谱性质[D]. 万冲. 贵州师范大学, 2020(02)
- [6]巨型里德堡分子的理论与实验研究[D]. 韩小萱. 山西大学, 2020(12)
- [7]超冷钠铯异核分子超精细结构的实验研究[D]. 王晓锋. 山西大学, 2020(12)
- [8]超冷钠铯分子的光缔合制备与A1Σ+态光谱测量[D]. 李琛阳. 山西大学, 2019(01)
- [9]外磁场对超冷铯原子光缔合共振频率偏移影响的研究[D]. 李鹏伟. 山西大学, 2019(01)
- [10]基于B样条基组的相对论耦合簇理论方法及应用[D]. 娄冰琼. 河南师范大学, 2019(07)