2001 Fiscal Year Annual Research Report
近接場光を用いた原子の制御・操作法の開発と原子スケールでの加工技術への応用
Project/Area Number |
12131205
|
Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
|
Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
Principal Investigator |
伊藤 治彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (10270703)
|
Keywords | 原子偏向 / 原子ファネル / 原子操作 / 光近接場 / 冷却原子ビーム / 双極子力 / ルビジウム / ドーナツ光 |
Research Abstract |
1.近接場光を利用する原子偏向器を設計・製作した。高空間分解能スリット型原子検出器と組み合わせて使用できるように、幅100nm,長さ100μmのスリット構造にした。スリット部に近接場光を誘起し、正離調下で斥力の双極子力を発生させて原子の運動方向を制御する。製作した原子偏向器のスリット部近傍の近接場光の強度分布をファイバープローブによって計測し、スリット幅と同程度の局在した近接場光が発生できることを確かめた。また、その結果よりルビジウム原子に対する双極子力ポテンシャルを評価し、スリット型原子検出器で検出可能な0.1度以上の偏向角が得られることを見積もった。 2.レーザー冷却したルビジウム原子群を、逆三角錐型中空プリズムの内表面に誘起した近接場光ファネルによって冷却原子ビームに変換する実験を推し進めた。ファネルから出射される冷却原子ビームを計測するために二重磁気光学トラップ機構を製作した。初段の磁気光学トラップで10μKに冷却したルビジウム原子群を二段目の磁気光学トラップへ多重ロードし、形成される冷却原子ビームのフラックス(10^<13>atom/s・cm)を見積もった。また、近接場光ファネル誘起用のドーナツ光ビームを干渉法によって生成した。この新方法は中心暗部径が可変という特徴を持つ。 3.原子操作用の微小開口ファイバープローブの3次元近接場光強度分布をプローブ対プローブ法で計測した。これまで所期の分解能が得られていなかった横方向の光強度分布計測(開口面に平行な面でのスキャニング)に有用な計測用ファイバープロープ(3段テーパー突起型プローブ)を設計・製作し、横方向の空間分解能の向上を図った。その結果から、ルビジウム原子のトラップポテンシャルを評価し、量子振動準位にトラップ可能であることを見積もった。
|
Research Products
(6 results)
-
[Publications] K.Totsuka, et al.: "High spatial resolution atom detector with two-color optical near fields"Jpn. J. of Applied Physics. 41・3A. (2002)
-
[Publications] A.Takamizawa, et al.: "Observation of cold-atom reflection in a near-field optical funnel"3rd Asia Pacific Workshop on Near Field Optics. 37 (2001)
-
[Publications] S.M.Iftiquar et al.: "Excitation of a funned-shape optical near field by the Languarre-Gaussian doughnut beam"3rd Asia Pacific Workshop on Near Field Optics. 36 (2001)
-
[Publications] H.Ito et al.: "Near-field optical detection of atoms with high sensitivity and high spatial resolution"Technical Digest of CLEO/Pacific Rim 2001. Vol.1. 514-515 (2001)
-
[Publications] A.Takamizawa et al.: "Generation of a cold atomic beam with a new-field optical funnel"Technical Digest of CLEO/Pacific Rim 2001. Vol.1. 512-513 (2001)
-
[Publications] K.Totsuka et al.: "A slit-type near-field optical detector for neutral atoms with high sensitivity and nanometric resolution"Technical Digest of QELS 2001. 110-111 (2001)