Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Օպտիկական և մագնիսա-օպտիկական երևույթների ուսումնասիրումը ցեզիումի, ռուբիդիումի և կալիումի միկրո-և նանո-մետրական ատոմական շերտերում

Տոնոյան, Արա Երվանդի (2016) Օպտիկական և մագնիսա-օպտիկական երևույթների ուսումնասիրումը ցեզիումի, ռուբիդիումի և կալիումի միկրո-և նանո-մետրական ատոմական շերտերում. PhD thesis, ԵՊՀ.

[img]
Preview
PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (91Mb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (910Kb) | Preview

      Abstract

      Կալիումի, ցեզիումի և ռուբիդիումի ատոմական գոլորշիները լայնորեն օգտագործվում են օպտիկական և մագնիսա-օպտիկական պրոցեսներն ուսումնասիրելու, ինչպես նաև ատոմների սառեցման, Բոզե – Այնշթայնյան կոնդենսատների և այլնի համար։ Այդ իսկ պատճառով արտաքին մագնիսական դաշտերում ատոմական մակարդակների և անցումների վարքի մանրամասն իմացությունը շատ կարևոր է և հետաքրքիր։ Կալիումի, ցեզիումի և ռուբիդիումի ատոմական գոլորշիներ պարունակող յուրահատուկ միկրո- և նանո- մետրական հաստությամբ բջջիջների վրա հիմնված հատուկ տեխնիկան թույլ է տալիս ուսումնասիրել ատոմական անցումների վարքը (այսինքն՝ հավանականությունները և հաճախային դիրքերը) 0 – 10000 Գ արտաքին մագնիսական դաշտերում։ Ատենախոսության հիմնական արդյունքներն են՝ Օգտագործելով ռեզոնանսային ալիքի կիսաերկարությամբ բջիջ (L = 426 նմ)` առաջին անգամ փորձնականորեն ուսումնասիրվել են մագնիսական դաշտով մակածված Cs -ի D2 գծի 6S1/2, Fg = 3 ® 6P3/2, Fe = 5 անցումների, որոնք դաշտի բացակայության դեպքում ջոկման կանոններով արգելված են, հավանականությունների հսկայական փոփոխությունները [1]: Շրջանային բևեռացված լազերային ճառագայթման դեպքում այս Fg = 3, mF = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 → Fe = 5, mF = -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4 յոթ անցումների հավանականությունները խիստ աճում են և, նույնիսկ, դրանցից երկուսի հավանականությունները 200–3200 Գ դաշտերում գերազանցում են մնացած բոլոր անցումների հավանականությունները` ներառյալ ի սկզբանե թույլատրելի անցումների հավանականությունները: В течение последних двух десятков лет был достигнут значительный прогресс в разработке непрерывных узкополосных плавно-перестраиваемых диодных лазеров (УПДЛ) со спектральной шириной γL ~ 1 МГц. Наличие таких лазеров в ближней инфра-красной области (700-900 нм) привело к бурному росту исследований в области спектроскопии сверхвысокого разрешения в атомарных средах. Атомы щелочных металлов рубидий (Rb), цезий (Cs) и калий (K) имеют сильные атомные переходы в ближней инфра-красной области. При взаимодействии узкополосного лазерного излучения с атомарными парами Rb, Cs и K, реализуются большое число оптических и магнито-оптических процессов, которые нашли широкое применение в лазерных технологиях, в метрологии высокого частотного разрешения, в создании высокочувстви-тельных магнитометров, в задачах квантовой коммуникации, записи оптической информации и др. [ц1, ц2]. Поэтому, интерес к этим исследованиям продолжает оставаться очень высоким. В работе [ц3] было продемонстрировано, что при использовании так называемых наноячеек (НЯ) разработанных в ИФИ, НАН Армении с толщиной столба паров атомов L ~ 50-1000 нм в поле излучения УПДЛ, возможно формирование субдоплеровских резонансов оптического диапазона со спектральной шириной 15-70 МГц. При этом, в основном, применяются следующие два процесса: 1) В спектрах пропускания НЯ заполненной парами атомов Rb, Cs и K (D1,2 линии), имеющих толщину столбa L = λ ( λ-длина волны резонансного излучения в интервале 700-900 нм), при использовании УПДЛ, формируются узкие, селективные по скоростям оптические резонансы (ОРСС), расположенные на атомных переходах со спектральной шириной 15-20 МГц [ц 2]. Potassium, cesium, and rubidium atoms are widely used for the investigations of optical and magneto - optical processes in atomic vapors, as well as for cooling atoms, Bose–Einstein condensation, etc. Therefore, detailed knowledge of the behavior of atomic levels and atomic transitions in external magnetic fields is of great importance and interest. The special technique based on the implementation of unique micro- and nano- metric thin cells filled with the potassium, cesium, and rubidium atomic vapors allows the study of the behavior (i.e. the probabilities and the frequency positions) of the atomic transitions in external magnetic fields in the range of 0 - 10000 G. In the frame of the Thesis the main obtained results are the following: The magnetic field induced giant modification of the probabilities of 6S1/2, Fg = 3 → 6P3/2, Fe = 5 transitions of the Cs D2 line, which are forbidden in zero magnetic field, is observed experimentally for the first time using a half-wave-thick cell (the length along the beam propagation axis L = 426 nm) filled with the Cs [1]. For the case of circularly + polarized laser radiation the probabilities of seven transitions Fg = 3, mF = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 → Fe = 5, mF = -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4 (the selection rule is mF = +1) increase dramatically and even the probabilities of two transitions among them become the largest (taken into account initially allowed transitions also) in a wide-range of magnetic field 200 - 3200 G. Experimental studies of the atomic transitions of the 39К, D1 line in magnetic fields have been realized using nano–cell with the thickness of L = l/2 and L = l (385 nm and 770 nm, respectively) in the case of circular o+ and linear o-polarized laser radiations. A complete decoupling of the total electronic angular momentum J and nuclear magnetic momentum I has been demonstrated at relatively small magnetic fields B >> 165 G (complete Hyperfine Paschen-Back (HPB) regime) [4].

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Օպտիկական և մագնիսա-օպտիկական երևույթների ուսումնասիրումը ցեզիումի, ռուբիդիումի և կալիումի միկրո-և նանո-մետրական ատոմական շերտերում: Исследование оптических и магнито-оптических процессов в микро-и нано- метрических атомарных слоях цезия, рубидия и калия.
      Uncontrolled Keywords: Տոնոյան Արա Երվանդի, Тоноян Ара Ервандович
      Subjects: Physics
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 27 Mar 2017 16:23
      Last Modified: 27 Mar 2017 16:23
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4394

      Actions (login required)

      View Item