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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.76.2013.tde-09052013-111449
Document
Author
Full name
Jader de Souza Cabral
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2013
Supervisor
Committee
Marcassa, Luis Gustavo (President)
Cesar, Claudio Lenz
Martinelli, Marcelo
Mendonça, Cleber Renato
Silveira, Daniel de Miranda
Title in Portuguese
Interações entre átomos de Rydberg frios em processos de transferência populacional
Keywords in Portuguese
Átomos de Rydberg frios
Estados nD + nD
Estados nS + nS
Interações de ultralongo alcance
Transferência de população
Abstract in Portuguese
Neste trabalho, apresentamos um amplo estudo das interações de longo alcance entre átomos de Rydberg frios na presença de campos elétricos estáticos. Nós observamos a transferência de população do estado quase molecular nD + nD para o estado (n+2)P após excitação pulsada na região de 29 ≤ n ≤ 41 em uma amostra de Rb aprisionada em uma armadilha magneto-óptica. A taxa de transferência pode ser manipulada com a presença de campo elétrico estático. Para explicar tais observações um modelo teórico multiníveis foi utilizado. O estudo de evolução temporal da população em (n+2)P mostrou que a dinâmica do processo é condizente com a interpretação clássica de uma transição diabática no domínio temporal. Utilizando um laser de excitação contínuo, realizamos experimentos envolvendo estados nD + nD, para 37 ≤ n ≤ 45, e estados nS + nS, para 39 ≤ n ≤ 47, onde foi possível estudarmos processos de transferência de população com resolução da estrutura fina. Também realizamos experimentos, tanto para estados nD quanto nS, para verificar a importância da estrutura hiperfina da estado fundamental no processo de transferência de população.
Title in English
Cold Rydberg atoms interactions in population transfer processes
Keywords in English
Cold Rydberg atoms
nD + nD states
nS + nS states
Population transfer
Ultralong range interactions
Abstract in English
In this work, we present an extensive study of long-range interactions between cold Rydberg atoms in the presence of static electric fields. We have observed the population transfer from the quasi-molecular nD + nD state to the (n +2) P state after pulsed excitation for 29 ≤ n ≤ 41 in a sample of Rb trapped atoms in a magneto-optical trap. The transfer rate can be manipulated by the static electric field. To explain such observations, a multilevel theoretical model was used. The study of the time evolution of the population (n +2) P indicates that the dynamics of the process is consistent with a classical interpretation of a nonadiabatic transition in time domain. Using a CW laser excitation, experiments involving states nD + nD, for 37 ≤ n ≤ 45 states and nS + nS for 39 ≤ n ≤ 47, where performed with high spectral resolution. We also performed experiments for both states, nD and nS, to verify the importance of the hyperfine structure of the ground state in the process of population transfer.
 
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Publishing Date
2013-05-14
 
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