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原子光学（または原子光学）とは、「中性原子の軌道を操作し、その波動特性を利用する技術」を指す。[1]典型的な実験では、粒子ビームの特殊なケースとして、冷たくゆっくりと移動する中性原子のビームを使用する。光ビームと同様に、原子ビームは回折や干渉を示す可能性があり、フレネルゾーンプレート[2]または凹面原子ミラー[3]で焦点を合わせることができる。
原子光学の包括的な概要については、アダムス、シゲル、ムリネックによる1994年のレビュー[1]またはクロニン、ヨルグ、プリチャードによる2009年のレビュー[4]を参照してください。原子光学に関する詳細な参考文献は、アメリカ物理学ジャーナルの2017年リソースレターにあります。[5]量子原子光学については、ペッツェらによる2018年のレビューを参照してください。[6]
歴史
原子物質波の干渉は、1930年にエステルマンとスターンがNaビームをNaClの表面で回折させたときに初めて観測されました。[7]原子のド・ブロイ波長が短いため、長年進歩が妨げられていましたが、2つの技術革新によって関心が復活しました。マイクロリソグラフィーによって精密な小型デバイスが可能になり、レーザー冷却によって原子を減速させてド・ブロイ波長を長くすることができました。[1]
2006 年まで、原子ビームに基づくイメージング システムの解像度は、主に集束要素の性能の低さが原因で、光学顕微鏡の解像度よりも優れていませんでした。このような要素は小さな開口数を使用します。通常、原子ミラーは斜入射を使用し、斜入射角が増加すると反射率が大幅に低下します。効率的な垂直反射のためには、原子は超低温である必要があり、このような原子の取り扱いには通常、磁気トラップ、磁気光学トラップ、または光トラップが含まれます。
21世紀初頭、「原子ナノ光学」に関する科学出版物では、エバネッセント場レンズ[8]とリッジミラー[9] [10]が 大きな進歩を示した。 [11]特に、原子ホログラムを実現することができる。[12]
参照
外部リンク
- 「Atomwave.org、RMP記事、Cronin Group Research、アリゾナ大学の原子および光科学研究者」。atomwave.org 。アリゾナ大学。2015年11月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年3月12日閲覧。
{{cite web}}: CS1 メンテナンス: 不適切 URL (リンク)アリゾナ研究グループの旧ウェブサイト。
参考文献
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- ^ D.Kouznetsov; H. Oberst; K. Shimizu; A. Neumann; Y. Kuznetsova; J.-F. Bisson; K. Ueda; SRJ Brueck (2006). 「リッジ型原子ミラーと原子ナノスコープ」. Journal of Physics B. 39 ( 7): 1605–1623. Bibcode :2006JPhB...39.1605K. CiteSeerX 10.1.1.172.7872 . doi :10.1088/0953-4075/39/7/005. S2CID 16653364.
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- ^清水、藤田 淳 (2002)。「 原子の反射型ホログラム」。Physical Review Letters。88 ( 12): 123201。Bibcode :2002PhRvL..88l3201S。doi : 10.1103/PhysRevLett.88.123201。PMID 11909457 。