O kondensacie BosegoEinsteina powstaj cym w ZOA

O kondensacie BosegoEinsteina powstaj cym w ZOA Dobrosªawa BartoszekBober Zakªad Optyki Atomowej IF UJ 9 maja 2011 Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 1 / 15

Plan seminarium BEC na chipie Budowa ukªadu Dolny MOT Górny MOT Chip Proces otrzymywania kondensatu Podsumowanie Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 2 / 15

BEC on chip RbBECi Kondensat Bosego Einsteina RuBECi ukªad pró»niowy wraz z dyspenzerami Rb + pola magnetyczne + chip rmy ColdQuanta wg 96, D. M. Farkas et al, App. Phys. Lett. 093102, 2010 : gotowy ukªad ma dawa ok. 104 atomów 87 Rb w F = 2, m = 2 > stanu F podstawowego w odlegªo±ci mniejszej ni» 300 µm od powierzchni chipa w puªapce o cz sto±ciach 1.2 khz x 1.2 khz x 200 Hz repetition rate 0.3 Hz Dobrosªawa Bartoszek Bober 9 maja 2011 3 / 15

dipolowa puªapka optyczna a magnetyczna RbBECi dipolowa puªapka optyczna puªapkowane atomy we wszystkich stanach m F (kondensat spinorowy) chªodzenie przez odparowanie poprzez zmniejszanie gª boko±ci puªapki mo»na ªatwo zrobi sie optyczn dipolowa puªapka magnetyczna puªapkowane atomy w jednym stanie m F chªodzenie przez odparowanie bez zmiany ksztaªtu puªapki (polem RF) caªkowicie ciemna puªapka Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 4 / 15

RbBECi BEC na chipie a BEC w wolnej przestrzeni (w puªapce magnetycznej) BEC na chipie atomy bardzo blisko przewodników du»e gradienty pola magnetycznego wi ksze cz sto±ci puªapki krótszy czas termalizacji maªy ukªad pró»niowy, potrzebne tylko cewki (maªe bo blisko atomów) wytwarzaj ce pola kwadrupolowe dla MOTa i cewki pól osetowych ukªad zajmuje maªo miejsca (w stron przeno±nych urz dze«) maªe cewki/przewodniki z pr dem wytwarzaj ce pola magnetyczne maªy pobór mocy BEC w wolnej przestrzeni atomy daleko od przewodników mniejsze gradienty pola magnetycznego mniejsze cz sto±ci puªapki dªu»szy czas termalizacji wi kszy ukªad pró»niowy i cewki wytwarzaj ce niezb dne pola magnetyczne du»e cewki o wielu zwojach du»y pobór mocy, chªodzenie Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 5 / 15

BEC on chip RbBECi Budowa Dobrosªawa Bartoszek Bober 9 maja 2011 6 / 15

BEC on chip RbBECi Dolna puªapka magnetooptyczna 2 odbite wi zki o eliptycznym przekroju + gradient pola magnetycznego (w poziomie) wytworzony przez 4 podªu»ne magnesy 2D MOT 2D MOT + wi zka przepychaj ca w pionie + krzemowy dysk z 0.75 mm otworem 2D+ M OT (dodatkowe chªodzenie) ªadowanie górnego MOTa puªapka wykonana w ramach pracy licencjackiej przez Aleksandra Gajosa Dobrosªawa Bartoszek Bober 9 maja 2011 7 / 15

BEC on chip Dobrosªawa Bartoszek Bober RbBECi 9 maja 2011 8 / 15

Górna puªapka magnetooptyczna RbBECi 3D MOT: 2 wi zki odbite, k t 2θ 40 mi dzy nimi (MOT powstaje bli»ej chipa), 2 osobne wi zki przwciwbie»ne w poziomie, repumper i wi zka pompuj ca wspóªbie»ne z wi zkami poziomymi otrzymywane ok. 10 8 10 9 atomów w 1 2 s Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 10 / 15

BEC on chip RbBECi Chip atomowy 400 µm pªytka z miedzianymi ±cie»kami o wys. 10 µm i szer. 100 µm Dobrosªawa Bartoszek Bober 9 maja 2011 12 / 15

Proces otrzymywania kondsensatu RbBECi gdy ju» mamy 3D MOTa, nast puje: kompresja MOTa chªodzenie w melasie do temp. 20 µk przepompowanie atomów do stanu F = 2, m F = 2 > przeªadowanie atomów do zewn trznej puªapki Ioe'goPritchard'a i transport do chipa transfer do puªapki Ioe'goPritchard'a na chipie Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 13 / 15

Proces otrzymywania kondsensatu wª czenie dimple trap RbBECi chªodzenie przez odparowanie przewidywany rezultat: BEC o ok. 10 4 atomów 87 Rb w F = 2, m F = 2 > stanu podstawowego w odlegªo±ci mniejszej ni» 300 µm od powierzchni chipa w puªapce o cz sto±ciach 1.2 khz x 1.2 khz x 200 Hz Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 14 / 15

Podsumowanie BEC on chip RbBECi W Laboratorium Zimnych Atomów przy Powierzchni: wytworzony zostanie kondensat Bosego-Einsteina, pocz tkowo w puªapce magnetycznej, nast pnie powstanie BEC w puªapce optycznej (przy u»yciu 10 W lasera ±wiatªowodowego 1083 nm). Dobrosªawa BartoszekBober 9 maja 2011 15 / 15