冷原zi研究。
从字面就不难看chu,这是指在超低温的条件xia研究原zi的工作。
gao中化学没有挂科的同学应该知dao。
原zi的温度,最直接的反映是原zi的速度。
也就是二者呈现正相关。
常温xia。
原zi运动速度是很快的,跟亚索似的hua来hua去,问号gen本跟不上它们。
而要研究原zi的wu理xing质,需要一个稳定的不会乱跑的单原zi或者原zi集团。
所以呢。
在研究原zi的时候,就需要把原zi冷却xia来,也就是把它们给“冻住,o
通常qing况xia,研究需要原zi的温度在uK附近。
但是由于成本问题,很多时候并不需要整个实验装置都chu1于uK的温度xia。
所以正常的zuo冷原zi的课题组,都会使用激光来冷却原zi。
也就是冷却很小的一块区域。
后世一些日料店也喜huan整这种活,不过他们不是冷却而是加re——把一块鲜niu肉的中间bu位烤熟,其他bu位都是生的,mei其名曰炙心niu肉刺shen。
这种吃法徐云倒是没多大偏见,但一片要五十多块钱就很有挑战人智商的底线了.......
话题再回归原chu1。
目前冷却激光的原理大多都是多普勒冷却,原理较为复杂,此chu1就不多赘述了。
总之这玩意儿能把原zi的温度降到很低很低。
但降温的最终结果只是给原zi减速,原zi虽然慢了xia来,但它们依旧无序的散落在冷却区域的各chu1。
就像你圈定了很长一条的gao速公路,让其中的车zi都失去了动力停在原chu1,但想要研究这些车zi,还需要把它们给聚集到一起才行。
所以这时候呢,就要上另一个技术手段了。
那就是磁-光囚禁阱。
磁-光囚禁阱简称磁光阱,代号MOT。
在《自然》杂志2019年评选chu的百大微观实验中,磁光阱位列第58位,是一个非常非常jing1妙的实验设计。
它利用了磁场和光场,慢慢的将微粒变得可控可聚集起来。
MOTjuti的方法是在z方向上安装一对反亥姆霍兹线圈,则在xy平面上是沿径向分布的磁场。
正中心磁场为0,在磁场不为0的地方,会产生sai曼分裂。
sai满分裂的能级为AE=guBBz/h,而能级劈裂的大小与磁场大小有关,磁场大小与空间位置有关。
所以在存在MOT的qing况xia,二能级原zi会受到一个Ft的力。
此时施加两束对she1的圆偏振光,当磁场正向时,相较于o 的光,o-的光失谐小,更接近与原zi共振。
因此原zi会沿着o-的光传播方向移动到磁场接近0的位置。
磁场负向的地方则相反,最终还是会将原zi推向磁场接近于0的地方。
最终。
原zi就会被囚禁在磁场为0的dian上。
这个原理非常简单,也非常好理解。
MOT可以聚集很多的原zi,一次大约可以聚集千万以上的量级,同时原zi密度也会比较大,大概在10^93左右。
就相当于有一辆铲车,把停在gao速路上的所有汽车都“推,到了一起。
当然了。
传统MOT的实验对象是原zi,实验的时候加ru的都是原zi气ti——没错,都是气ti。(气态金属原zi这概念不知dao现在的课本上讲过没有,印象中应该是有的)
而与原zi不同,徐云他们此次需要考虑的是孤dian粒zi。
二者无论是在ti积还是难度上都无法同一而论,只是孤dian粒zi同样为电中xing,所以孤dian粒zi是极少数可以用MOT原理jin行凝聚的微粒。
不过说一千dao一(本章未完!)
第三百五十八章这章其实揭示了一个真相上
万,这终究只是理论上的可行xing。
能不能成功将孤dian粒zi基态化,还需要看最终的实cao2环节。
“陆教授。”
cao2作台边,徐云正在和陆朝阳介绍着自己的实验思路:
“我的想法是这样的,首先,我们在束liu通dao的neibu利用倏逝波构造chu一个不均匀光qiang的光场。”
“接着呢,再gen据光场分布,去铺设相同趋势的电场。”
“如此一来,每个dian倏逝波产生偶极力的不同,便会让微粒不停的蹦
“每蹦跶一次,我们就略微降低囚禁电场,原zi之间的静电斥力就会让带电微粒散开,外侧的粒zi就会逃逸。
“而孤dian粒zi,则由于没有静质量也没有带电xing的原因,将会永久xing的保存在通daonei。”