Spectroscopy of Yb2 to support ultracold atom studies

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K03805
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Enomoto Katsunari 富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (50452090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石元 孝佳 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50543435) ; 馬場 正昭 京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (80189729)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 分子分光 / イッテルビウム / 光会合 / 前期解離 / バッファーガス冷却

Outline of Final Research Achievements

To investigate Yb2 molecules, we performed laser spectroscopy for hot Yb vapors, and found that photoassociation followed by predissociation occurred. The predissociation process was identified from a time profile of fluorescence, and this process can explain well a behavior of photoassociation linewidth previously observed for a ultracold Yb atoms. To establish a molecular spectroscopy method based on buffer-gas cooling, we also performed laser spectroscopy of PbO.

Free Research Field

原子分子物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

イッテルビウム原子（Yb）はレーザー冷却法に基づく量子シミュレータや原子時計などに利用されており、その二原子分子を理解することは、原子の衝突特性などの理解につながる。本研究を通じて、Ybの1S0-1P1遷移近傍の分子状態の解離ダイナミクスについて、特に理解が深まった。また、PbOの分光研究を通じて、バッファーガス冷却法による分子分光の特徴や優位性などの理解が深まった。