論文の概要: Unresolved sideband photon recoil spectroscopy of molecular ions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.02959v2
- Date: Thu, 10 Feb 2022 11:16:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-26 06:05:35.452976
- Title: Unresolved sideband photon recoil spectroscopy of molecular ions
- Title（参考訳）: 分子イオンの非分解サイドバンド光子反動分光
- Authors: Emilie H. Clausen and Vincent Jarlaud and Karin Fisher and Steffen
Meyer and Cyrille Solaro and Michael Drewsen
- Abstract要約: 本稿では,分光条件下で期待される光子リコイルスペクトルをシミュレーションするための一般的な枠組みを提案する。
広帯域3sの分光法: 2$S$_1/2$ - 3p $2$P$_3/2$ 電子遷移。
原子イオンは、実験結果と比較するための単純なシステムを導入するために選択されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We reflect on the prospect of exploiting the recoil associated with
absorption and emission of photons to perform spectroscopy of a single
molecular ion. For this recoil to be detectable, the molecular ion is
sympathetically cooled by a laser-cooled atomic ion to near their common
quantum mechanical ground state within a trapping potential. More specifically,
we present a general framework for simulating the expected photon recoil
spectra in regimes where either the natural transition linewidth $\Gamma_t$ of
the molecular ion or the spectral width $\Gamma_L$ of the exciting light source
exceeds the motional frequencies of the two-ion system. To exemplify the
framework, we present two complementary cases: spectroscopy of the broad 3s
$^2$S$_{1/2}$ - 3p $^2$P$_{3/2}$ electronic transition ($\Gamma_t/2\pi = 41.8$
MHz) of a single $^{24}$Mg$^+$ ion at $\lambda=279.6$ nm by a narrow laser
source ($\Gamma_L/2\pi \lesssim 1$ MHz) and mid-infrared vibrational
spectroscopy of the very narrow $|v=0,J=1\rangle$ - $|v'=1,J'=0\rangle$
transition ($\Gamma_t/2\pi = 2.50 $ Hz) at $\lambda=6.17$ $\mu$m in the
$^1\Sigma^+$ electronic ground state of $^{24}$MgH$^+$ by a broadband laser
source ($\Gamma_L/2\pi \gtrsim$ 50 MHz). The atomic ion $^{24}$Mg$^+$ has been
picked to introduce a simple system to make comparisons with experimental
results while still capturing most of the physics involved in electronic
excitations of molecular ions.
- Abstract（参考訳）: 我々は、光子の吸収と放出に伴う反動を利用して単一分子イオンの分光を行う可能性について考察する。
この反動を検出するために、分子イオンはレーザー冷却原子イオンによって同調的に冷却され、トラップ電位内で共通の量子力学的基底状態に近い。
具体的には、分子イオンの自然な遷移線幅$\Gamma_t$または励起光源のスペクトル幅$\Gamma_L$が2イオン系の運動周波数を超える状態において、期待される光子リコイルスペクトルをシミュレーションするための一般的な枠組みを示す。
To exemplify the framework, we present two complementary cases: spectroscopy of the broad 3s $^2$S$_{1/2}$ - 3p $^2$P$_{3/2}$ electronic transition ($\Gamma_t/2\pi = 41.8$ MHz) of a single $^{24}$Mg$^+$ ion at $\lambda=279.6$ nm by a narrow laser source ($\Gamma_L/2\pi \lesssim 1$ MHz) and mid-infrared vibrational spectroscopy of the very narrow $|v=0,J=1\rangle$ - $|v'=1,J'=0\rangle$ transition ($\Gamma_t/2\pi = 2.50 $ Hz) at $\lambda=6.17$ $\mu$m in the $^1\Sigma^+$ electronic ground state of $^{24}$MgH$^+$ by a broadband laser source ($\Gamma_L/2\pi \gtrsim$ 50 MHz).
原子イオン$^{24}$mg$^+$は、分子イオンの電子励起に関わる物理学のほとんどを捉えながら、実験結果と比較するための単純なシステムを導入するために選ばれた。
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