В лаборатории Йельского университета (США) проведён эксперимент по лазерному охлаждению полярных молекул монофторида стронция SrF до жара в несколько сотен микрокельвинов.
Методика лазерного охлаждения атомов находилась представлена около тридцати лет назад и быстро покорила популярность. Физики давно пытались расширить участок её применения и перейти к экспериментам с молекулами — пока без самобытного успеха. Экспериментаторов останавливает то, что молекулы имеют относительно большую множество и сложную внутреннюю структуру, которая характеризуется колебательной и вращательной энергией.
Раньше ультрахолодные молекулы уже получали путём остужения отдельных атомов и их последующего синтеза. Авторы нашли более «честный» способ.
В новом опыте источником молекул SrF служит цель из фторида стронция SrF2, на которую направляют импульсы лазерного испускания. Вылетающая смесь частиц, в которую входят и нормальные молекулы SrF, взаимодействует с буферным газом (гелием) при 4 К. Выходя через отверстие диаметром 3 мм, молекулярный пучок наталкивается на своём пути коллимирующие мембраны и попадает в область охлаждения. Здесь лазерное испускание отражается от расположенных вне вакуумной камеры зеркал и многократно протекает сквозь пучок практически под прямым углом.
| Схема эксперимента (иллюстрация авторов работы). |
С помощью такой схемы физики наблюдали сизифово и доплеровское остуда и существенно уменьшили пересекающую температуру пучка. «Результаты превзошли наши ожидания, — комментирует участник исследования Дэвид Демилль (David DeMille). — Теперь мы пытаемся ещё больше уменьшить итоговую температуру молекул. Расчёты и предварительные поданные опытов свидетельствуют о том, что эта задача совершенно решаема».
Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature.
Подготовлено по веществам Nature News.
