論文の概要: Hyperfine and Zeeman interactions in ultracold collisions of molecular hydrogen with atomic lithium

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.13652v1
• Date: Thu, 21 Dec 2023 08:24:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-22 15:42:46.857201
• Title: Hyperfine and Zeeman interactions in ultracold collisions of molecular hydrogen with atomic lithium
• Title（参考訳）: 水素分子とリチウム原子の超低温衝突における超微粒子とゼーマン相互作用
• Authors: Hubert J\'o\'zwiak, Timur V. Tscherbul, Piotr Wcis{\l}o
• Abstract要約: その結果, H$_2$の低場探索状態は弾性衝突が主であることがわかった。 H$_2$の核スピンとLiの電子スピンとの異方性超微粒子相互作用は、超低温状態における非弾性散乱に有意な影響を及ぼすことを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We present a rigorous quantum scattering study of the effects of hyperfine and Zeeman interactions on cold Li - H$_{2}$ collisions in the presence of an external magnetic field using a recent ab initio potential energy surface. We find that the low-field-seeking states of H$_{2}$ predominantly undergo elastic collisions: the ratio of elastic-to-inelastic collisions exceeds 100 for collision energies below 1.5 K. Furthermore, we demonstrate that most inelastic collisions conserve the space-fixed projection of the nuclear spin. We show that the anisotropic hyperfine interaction between the nuclear spin of H$_{2}$ and the electron spin of Li can have a significant effect on inelastic scattering in the ultracold regime, as it mediates two processes: the electron spin relaxation in lithium, and the nuclear spin - electron spin exchange. Given the predominance of elastic collisions and the propensity of inelastic collisions to retain H$_{2}$ in its low-field-seeking states, our results open up the possibility of sympathetic cooling of molecular hydrogen by atomic lithium, paving the way for future exploration of ultracold collisions and high-precision spectroscopy of H$_{2}$ molecules.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 高温Li-H$_{2}$衝突に対する超微粒子相互作用とゼーマン相互作用の影響を, 直近のabイニシアチブポテンシャルエネルギー表面を用いて, 外部磁場の存在下での厳密な量子散乱法を提案する。 弾性-非弾性衝突の比は、衝突エネルギーが1.5 k未満の場合には100を超え、非弾性衝突のほとんどの非弾性衝突は核スピンの空間固定射影を維持できることを実証する。 h$_{2}$ の核スピンと li の電子スピンの間の異方的超微細構造相互作用は、リチウム中の電子スピン緩和と核スピン-電子スピン交換の2つの過程を媒介するので、超低温状態における非弾性散乱に大きな影響を与えることが示されている。 弾性衝突の優位性とH$_{2}$を維持する非弾性衝突の正当性を考えると,原子リチウムによる水素分子の交感冷却の可能性が開かれ,超低温衝突の今後の探索とH$_{2}$分子の高精度分光法が確立される。

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