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Titelaufnahme

Titel
Sub-Doppler cooling of fermionic lithium / presented by Isabella Fritsche
VerfasserFritsche, Isabella
Begutachter / BegutachterinGrimm, Rudolf
Betreuer / BetreuerinGrimm, Rudolf
ErschienenInnsbruck, Juni 2015
UmfangV, 60 Seiten : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftUniversität Innsbruck, Masterarbeit, 2015
Anmerkung
Kurzfassung in englischer und deutscher Sprache
Datum der AbgabeJuni 2015
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)kühlen / graue / Molasse / Fermionen / fermionisch / Phasenraumdichte
Schlagwörter (EN)sub-Doppler / cooling / gray / molasses / D1 / Sisyphus / Raman / condition / 6Li / fermion / fermions / unresolved / phase-space density / modulation transfer spectroscopy / dip
Schlagwörter (GND)Lithium-6 / Kalium / Magnetooptische Atomfalle
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-2465 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Sub-Doppler cooling of fermionic lithium [3.23 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Im FeLiKx Experiment an der Universität Innsbruck werden stark wechselwirkende Li-K Mischungen erzeugt, in welchen 6Li als der Kühlagent fungiert. Die hohe Temperatur der 6Li Atome in der magneto-optischen Falle (engl. magneto-optical trap "MOT"), welche am D2-Übergang von 6Li betrieben wird, limitiert die Effizienz des Kühlmediums. Um diese Limitierung zu überwinden, implementieren wir eine Kühlmethode, die "graue Molasse", auf dem D1 Übergang, welche es uns ermöglicht sub-Doppler Temperaturen zu erreichen. Bei dieser Methode resultiert der Kühleffekt aus einer Kombination des Sisyphuseffekts und eines scharfen Kühleffekts nahe des Raman Überganges, der erreicht wird indem die zwei Grundzustände (F = 1/2 and F = 3/2) mittels zweier Laser, welche relativ zum angeregten Zustand F' = 3/2 blau verstimmt sind, gekoppelt werden. Durch den hier gewählten Aufbau der grauen Molasse erhlaten wir Zugang zu einem großen Parameterbereich, mit dessen Hilfe das System charakterisiert werden kann. Die Realisierung zweier verschiedener Strahlengänge für die MOT und die Graue Molasse ermöglicht uns außerdem die Untersuchung des Einflusses verschiedener Polarisationen und Intensitäten auf den D1 Kühleffekt. Durch die Implementierung dieser zusätzlichen Kühlung von 6Li sind wir in der Lage die Temperatur von ursprünglich 250 uK nach der MOT, auf weniger als 50 uK zu reduzieren. Diese sehr robuste Kühltechnik bietet uns bessere Startbedingungen für unsere optische Dipolfalle, in der Li das K sympathetisch kühlt.

Zusammenfassung (Englisch)

In our experimental approach to prepare strongly interacting Li-K mixtures, fermionic 6Li acts as the cooling agent. The high temperature of 6Li in the standard magneto-optical trap (MOT), operated on the D2 transition, limits the efficiency. To overcome this limitation, we implement a gray molasses cooling scheme on the D1 transition to reach sub-Doppler temperatures. In this technique, cooling arises from the Sisyphus effect in combination with a sharp cooling feature near the Raman transition where the two ground states (F = 1/2 and F = 3/2) are coupled via two lasers, blue detuned from the F' = 3/2 excited state of the D1 transition. With our experimental setup we can access a wide parameter range, in which the system can be characterized. By using separate light paths for the gray molasses and the MOT, we are able to investigate the influence of different polarizations and intensities on the D1 cooling feature. This enables us to cool our Li atoms from initially 250 uK after the MOT to temperatures below 50 uK. The very robust cooling technique offers us better starting conditions for our optical dipole trap, where Li sympathetically cools K.