Un raggio atomico di titanio prodotto da parti disponibili in commercio
Il raggio, creato da una pompa di sublimazione, apre porte per esperimenti di fisica quantistica.
Un raggio atomico di titanio prodotto da parti di parti disponibili in commercio immagine
I raggi atomici sono fondamentali nello studio delle proprietà atomiche. Mentre alcuni elementi, come gli alcali, sono facilmente prodotti in un raggio mediante sublimazione nel vuoto, altri no. Creare un raggio atomico di titanio, in particolare, è una sfida, nonostante l'interesse per questo elemento per la spettroscopia di precisione e la fisica quantistica.
Il titanio è un elemento altamente refrattario che crea pochi atomi di raffreddamento metastabili durante la sublimazione. Schrott et al. ha progettato un sistema per superare queste sfide e raggiungere un modello di lavoro utilizzando la tecnologia disponibile in commercio.
La fonte del team utilizza una pompa getter comune chiamata pompa di sublimazione in titanio. In una configurazione che ricorda una lampadina a incandescenza, un emisfero in titanio viene riscaldato in modo radiato da una bobina di tungsteno interne ed emette un raggio di atomi di titanio sublimati allo stato terrestre. Questi atomi sublimati vengono pompati otticamente in un livello di energia più elevato per il raffreddamento laser.
"Il nostro risultato fornisce un percorso chiaro per la realizzazione di raffreddamento laser e intrappolamento degli atomi di titanio", ha affermato l'autore Jackson Schrott. "La speranza è che questo stile di fonte del raggio sarà implementato in nuovi esperimenti di raffreddamento laser e intrappolamento per il titanio e forse anche altri metalli di transizione."
Il lavoro consentirà di futuri esperimenti di titanio ultracold. Già, i ricercatori hanno usato il raggio in due nuovi esperimenti nel loro laboratorio.
"Man mano che acquisiamo esperienza nella gestione di queste fonti, potremmo imparare come il design può essere ulteriormente raffinato", ha affermato Schrott. "Alla fine, potremmo tornare al lavoro di produzione di fonti di raggio simili per altri elementi di metallo di transizione."
Fonte: "Un raggio atomico di titanio per gli esperimenti di atomi di Ultracold" di Jackson Schrott, Diego Novoa, Scott Eustice e Dan M. Stamper-Churn, Review of Scientific Strumenti (2024). È possibile accedere all'articolo all'indirizzo https://doi.org/10.1063/5.0223352.