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Masterarbeit am 10m-Großgerät VLBAI-Yb

Masterarbeit am 10m-Großgerät VLBAI-Yb

Two-colour magneto-optical trap for ultracold ytterbium   

English version below!

Für den Betrieb des VLBAI-Teststands wird eine Quelle kalter (<1 µK) Ytterbium-Atome hohen Flusses benötigt. Dazu soll eine zweifarbige magneto-optische Falle (MOT) realisiert werden: i) auf der breitbandigen, blauen Singlett-Linie (399 nm), um möglichst große Kühlkrafte auszuüben und ii) auf der schmalbandigen, grünen Interkombinationslinie (556 nm), welche durch niedrigeres Doppler-Limit entpsrechend niedrigere Temperaturen erlaubt. 
Derzeit arbeiten wir an einer Kombination der beiden Wellenlängen, welche es ermöglicht alle Vorteile der verschiedenen Techniken gleichzeitig auszunutzen. Dazu soll zunächst ein zeitlich sequenzieller Betrieb angestrebt werden, in welchem Atom aus der blauen MOT in die grüne transferiert werden. In einer zweiten Phase ist es unsere Absicht, eine grüne MOT im Zentrum durch blaue "Ringe" von außen zu umschließen, um eine "räumlich sequenzielle" Operation zu ermöglichen [1]. Dieser Aufbau sollte eine effiziente Beladung einer optischen Dipolfalle für weitere experimentelle Schritte ermöglichen.

Im Rahmen dieses Projekts existieren vielfältige Möglichkeiten zur Anfertigung von Masterarbeiten mit einer Reihe Einstiegspunkten in die faszinierende Physik der Erdalkaliatome und der Atominterferometrie mit diesen.

Kontaktperson bei Interesse:

Dr. Klaus Zipfel
zipfel@iqo.uni-hannover.de
0511 762-2845

[1] Lee et al. Phys Rev A 91, 053405 (2015)  

English version

In order to perform interferometry with ytterbium in the VLBAI teststand a high flux source with a temperature below the recoil temperature (<1 µK) is needed. In order to achieve this we use two different laser cooling transitions: The first is a strong broad transition in the blue (399 nm) that has a lot of stopping power but a high Doppler cooling limit, and the second is the green (556 nm) intercombination line that is much weaker but allows Doppler cooling to far lower temperatures.
At present we are constructing a two-colour magneto-optical trap that aims to make maximum use of each wavelength's strengths while mitigating their weaknesses. As a first step we are aiming at sequential operation, capturing a large amount of atoms in the blue and then transferring to the green to cool down further. In later stages we are planning to use hollow beams in a core-shell setup [1] to allow continuous loading and finally transfer into a dipole trap.

We have several possibilities for master projects available as part of this effort. Such a project would be a fantastic oppurtunity to gain experience in laser cooling of alkaline-earth metals and to contribute to novel cooling techniques. The details will depend on your own interests and your desired starting date so if you are interested please drop by to discuss what is possible.

If you are interested in working with us, please get in touch with

Dr. Klaus Zipfel
zipfel@iqo.uni-hannover.de
0511 762-2845


[1] Lee et al. Phys Rev A 91, 053405 (2015)