論文の概要: Features of Molecular Structure Beneficial for Optical Pumping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.14296v1
- Date: Tue, 30 Aug 2022 14:28:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-28 11:53:39.613300
- Title: Features of Molecular Structure Beneficial for Optical Pumping
- Title（参考訳）: 光ポンピングに有用な分子構造の特徴
- Authors: James B. Dragan, Ivan O. Antonov, Brian C. Odom
- Abstract要約: 最も明らかにサイクリングを促進する分子構造には、強い電子遷移があり、好ましい振動分岐(対角フランク・コンドン因子、別名FCF)がある。
SiO$+$では、対角線外FCFは振動加熱と冷却速度を反映しないことがわかった。
対角線外崩壊のTDMを近似する簡単なモデルを導入する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fast and efficient state preparation of molecules can be accomplished by
optical pumping. Molecular structure that most obviously facilitates cycling
involves a strong electronic transition, with favorable vibrational branching
(diagonal Franck-Condon factors, aka FCFs) and without any intervening
electronic states. Here, we propose important adjustments to those criteria,
based on our experience optically pumping SiO$^+$. Specifically, the preference
for no intervening electronic states should be revised, and over-reliance on
FCFs can miss important features. The intervening electronic state in SiO$^+$is
actually found to be beneficial in ground rotational state preparation, by
providing a pathway for population to undergo a parity flip. This contribution
demonstrates the possibility that decay through intervening states may help
state preparation of non-diagonal or polyatomic molecules. We also expand upon
the definition of favorable branching. In SiO$^+$, we find that the
off-diagonal FCFs fail to reflect the vibrational heating versus cooling rates.
Since the branching rates are determined by transition dipole moments (TDMs) we
introduce a simple model to approximate the TDMs for off-diagonal decays. We
find that two terms, set primarily by the slope of the dipole moment function
($d\mu/dx$) and offset in equilibrium bond lengths ($\Delta x = r_e^g-r_e^e$),
can add (subtract) to increase (decrease) the magnitude of a given TDM.
Applying the model to SiO$^+$, we find there is a fortuitous cancellation,
where decay leading to vibrational excitation is reduced, causing optical
cycling to lead naturally to vibrational cooling.
- Abstract（参考訳）: 分子の高速かつ効率的な状態生成は光ポンピングによって達成できる。
最も明らかにサイクリングを促進する分子構造には強い電子遷移があり、振動分岐(対角的なフランク・コンドン因子、別名FCF)と干渉する電子状態がない。
ここでは, sio$^+$を光ポンピングした経験に基づいて, それらの基準に対する重要な調整を提案する。
具体的には、干渉する電子状態がないことを優先し、FCFへの過度な依存は重要な特徴を欠く可能性がある。
SiO$^+$isの介在電子状態は、人口がパリティフリップを行うための経路を提供することで、実際に地中回転状態の準備において有益であることが判明した。
この寄与は、介在状態による崩壊が非対角分子や多原子分子の状態形成に役立つ可能性を示している。
私たちはまた、好ましい分岐の定義を拡張します。
SiO$^+$では、外対角FCFは振動加熱と冷却速度を反映しないことがわかった。
分岐速度は遷移双極子モーメント(TDM)によって決定されるので、TDMを非対角崩壊に近似する簡単なモデルを導入する。
2つの項は、主に双極子モーメント関数(d\mu/dx$)の傾きと平衡結合長(\delta x = r_e^g-r_e^e$)のオフセットによって設定され、与えられたtdmの大きさを増加(減算)する(減算)ことができる。
sio$^+$ にモデルを適用すると、振動励起につながる崩壊が減少し、光学サイクリングが自然に振動冷却に繋がるような、必然的なキャンセルが存在することが分かる。
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