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光トラップ中での ボース凝縮体の運動

光トラップ中での ボース凝縮体の運動. 学習院大学　物理学科　平野研究室　菊地夏紀. 概要. 磁気トラップで生成した BEC （ボースアインシュタイン凝縮）を光トラップに移した実験である。 光トラップに移された BEC は、トラップの中で拡散し 波のようなモード を形成した。 私はこの現象のメカニズムを研究した。 まだはっきりと原因がわかっていない。. 光トラップ. r. z. r. 2. é. ù. I. (. r. ). U. 2. µ. =. -. 0. G. U. EXP. ê. ú. z. z. dip. 2. d.

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光トラップ中での ボース凝縮体の運動

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  1. 光トラップ中でのボース凝縮体の運動 学習院大学　物理学科　平野研究室　菊地夏紀

  2. 概要 磁気トラップで生成したBEC（ボースアインシュタイン凝縮）を光トラップに移した実験である。 光トラップに移されたBECは、トラップの中で拡散し波のようなモードを形成した。 私はこの現象のメカニズムを研究した。 まだはっきりと原因がわかっていない。

  3. 光トラップ r z r 2 é ù I ( r ) U 2 µ = - 0 G U EXP ê ú z z dip 2 d + 2 { + } 2 1 ( / z ) w 1 ( / z ) ë û o r r スピンによらず　　　　　トラップ可能 BECを光トラップ ポテンシャルが　　　電場強度に比例する 最大強度の所にトラップ可能 ポテンシャル

  4. 実験方法１ ② ③ ④ ① BEC G ① 磁気トラップの中でBECを生成する ② ゆっくりとレーザーを重ねる Resonant beam ③ 光だけによるトラップ ④ 自由落下させて、共鳴光を入れ吸収イメージング

  5. 実験データ ~ トラップタイムの時間発展 1.6mm 10ms 80ms 90ms 20ms 100ms 30ms 110ms 40ms 110ms 50ms 120ms 120ms 60ms 130ms 70ms 130ms Time of Fright 17ms , Laser Power ~11mW, Parameter beam waist 10.5mm, Ramp up time 300ms G

  6. 光トラップ中での時間変化 0ms 20ms 40ms 60ms 2.5mm ωz=2π×15 Hz MT ωz=2π×2.3Hz OT トラップタイム変化を変化させたデータ 光トラップの閉じ込めが弱い為、拡散している 重力の効果により、ポテンシャルを　　　　合わせる事が不可能 NaよりRbは4倍ほど重い

  7. トラップ中での振動を確かめる実験 振動 22ms自由落下させ、落ちてきた場所のトラップ時間による変化を調べた Picsel Traptimeと重心の変化 [5mm/pic] 落ちてくる場所も振動するはず Traptime[ms] トラップ中での振動振幅 1.0±0.3mm 周期 ～6ms

  8. 確実に存在する振動原因 X Z ②Uµ [(wMT + wOT)X]2 +2gX µ (X-B)2 G B Fort axial ③Uµ (wOTX)2+2gX µ (X-C)2 C ③ ② 光トラップ wx～2π×270 Hz BｰC ～ 0.81mm 磁気トラップ wx～2π×150 Hz 実験結果 1.0±0.3mm

  9. 波のようになる原因 37ms後の　　　　　振動回数 周波数 周期 周波数[Hz] 270Hz 270Hz 3.70ms 10回 260Hz 3.84ms 9.37回 260Hz 0.5mm 振動している場合を考える 振動 場所によってポテンシャルの違い 振動周期の違い 0.5mm Trap time 70ms 約2/3周期遅れる

  10. モデルの提案 X Z BEC Axial FORT Minimum line 振動しながら広がるモデル 軸が傾いているモデル BECが光トラップと軸がずれていて、振動しながら広がるモデル このモデルを確かめる目的の実験をしたが、結果は･･･

  11. 現在の問題点 ・CCDの解像度が5μm ・片方からしかイメージングできない ・μm以下のオーダーでのレーザー制御 ・相互作用がない場合の数値計算（スケールの問題） マスマティカ→C言語へのプログラムの書き換え まだまだがんばる

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