DOI: 10.17586/1023-5086-2024-91-05-16-24
УДК: 621.317.44, 539.143.43; 539.143.42
Magnetic resonance frequency shifts in quantum magnetometers based on the phenomenon of optical orientation of atoms
Full text on elibrary.ru
Картошкин В.А. Сдвиги частоты магнитного резонанса в квантовых магнитометрах на основе явления оптической ориентации атомов // Оптический журнал. 2024. Т. 91. № 5. С. 16–24. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2024-91-05-16-24
Kartoshkin V.A. Magnetic resonance frequency shifts in quantum magnetometers based on the phenomenon of optical orientation of atoms [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. Opticheskii Zhurnal. 2024. V. 91. № 5. P. 16–24. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2024-91-05-16-24
optical orientation of atoms, spin exchange, magnetic resonance frequency shifts
OCIS codes: 020.0020, 020.3690, 290.5850
References:1. Chowdhury S.R. and Pradhan S. Optical pumping and relaxation of atomic population in assorted conditions // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2022. V. 55. № 16. P. 165502. https://doi.org/10.1088/1361-6455/ac7ca6
2. Happer W. Optical pumping // Rev. Mod. Phys. 1972. V. 44. № 2. P. 169–249. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.44.169
3. Вартанян Т.А. Современные проблемы оптики атомарных паров // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 11. C. 8–10. Vartanyan T.A. Introduction by the editor of this special issue // J. Opt. Technol. 2016. V. 83. № 11. P. 652–653. https://doi.org/10.1364/JOT.83.000652
4. Wilson N., Light P., Luiten A., and Perrella C. Ultrastable optical magnetometry // Phys. Rev. Appl. 2019. V. 11. № 4. P. 044034. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.11.044034
5. Pradhan S. Dual purpose atomic device for realizing atomic frequency standard and magnetic field measurement // US Patent № 9097750 B2. 2015. Publ. Aug. 4, 2015.
6. Petrenko M.V., Pazgalev A.S., Vershovskii A.K. Alloptical nonzero-field vector magnetic sensor for agnetoencephalography // Phys. Rev. Appl. 2023. V. 20. № 2. P. 024001. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied. 20.024001
7. Вершовский А.К., Дмитриев С.П., Петренко М.В. Спин-обменное уширение магнитного MX-резонанса в цезии // Письма ЖТФ. 2021. T. 47. № 8. С. 51–54. http://dx.doi.org/10.21883/PJTF.2021.08.50856.18654 Vershovskii A.K., Dmitriev S.P., Petrenko M.V. Spinexchange broadening of the magnetic MX resonance in cesium // Tech. Phys. Lett. 2021. V. 47. № 6. P. 421–424. http://dx.doi.org/10.1134/S1063785021040301
8. Ghezali S., Laurent Ph., Lea S.N., and Clairon A. An experimental study of the spin-exchange frequency shift in a laser-cooled cesium fountain frequency standard // Europhys. Lett. 1996. V. 36. № 1. P. 25–30. https://doi.org/10.1209/epl/i1996-00182-9
9. Budker D. and Romalis M. Optical magnetometry // Nature Phys. 2007. V. 3. № 4. P. 227–234. https://doi.org/10.1038/nphys566
10. Александров Е.Б., Балабас М.В., Вершовский А.К., Пазгалев А.С. Новая версия квантового магнитометра: однокамерный Cs–K тандем на четырехквантовом резонансе в 39K // ЖТФ. 2000. Т. 70. № 7. С. 118–124. Aleksandrov E.B., Balabas M.V., Vershovskii A.K., and Pazgalev A.S. A new model of a quantum magnetometer: A single-cell Cs-K tandem based on fourquantum resonance in 39K atoms // Tech. Phys. 2000. V. 45. № 7. P. 931–936. https://doi.org/10.1134/1.1259751
11. Chen Y., Quan W., Zou S., et al. Spin exchange broadening of magnetic resonance lines in a high-sensitivity rotating K-Rb-21Ne co-magnetometer // Sci. Rep. 2016. V. 6. Article P. 36547. https://doi.org/10.1038/srep36547
12. Радциг А.А., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике / Под ред. Безрукова В.Н. М.: Атомиздат, 1980. 240 с. Radzig A.A., Smirnov B.M. Handbook of atomic and molecular physics [in Russian] / Ed. Bezrukov V.N. Moscow: “Atomizdat” Publ., 1980. 240 p.
13. Сунакава С. Квантовая теория рассеяния / Пер. с япон. Иванчика А.А. под ред. Дремина И.М. М.: Мир, 1979. 268 c. Sunakawa S. Quantum scattering theory [in Russian] / Transl. from Japanese by Ivanchik A.A., ed. by Dremin I.M. Moscow: “Mir” Publ., 1979. 268 p.
14. Ferber R., Klincare I., Nikolayeva O., et al. The ground electronic state of KCs studied by Fourier transform spectroscopy // J. Chem. Phys. 2008. V. 128. № 24. P. 244316. https://doi.org/10.1063/1.2943677
15. Pashov A., Docencko O., Tamanis M., et al. Coupling of the X1+ and a3+ states of KRb // Phys. Rev. A . 2007. V. 76. № 2. P. 022511. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.76.022511
16. Docencko O., Tamanis M., Ferber R., et al. Singlet and triplet potentials of the ground-state atom pair Rb + Cs
studied by Fourier-transform spectroscopy // Phys. Rev. A. 2011. V. 83. № 5. P. 052519. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.83.052519
17. Xie F., Sovkov V.B., Lyyra A.M., et al. Experimental investigation of the Cs2 a 3u+ triplet ground state: Multiparameter morse long range potential analysis and molecular constants // J. Chem. Phys. 2009. V. 130. № 5. P. 051102. https://doi.org/10.1063/1.3075580
18. Amiot C. and Dulieu O. The Cs2 ground electronic state by Fourier transform spectroscopy: Dispersion coefficients // J. Chem. Phys. 2002. V. 117. № 11. P. 5155–5164. https://doi.org/10.1063/1.1499122
19. Strauss C., Takekoshi T., Lang F., Winkler K. Hyperfine, rotational, and vibrational structure of the a 3u+ state of 87Rb2 // Phys. Rev. A. 2010. V. 82. № 5. P. 052514. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.82.052514
20. Окуневич А.И. Спин-обменные сдвиги частоты в смеси щелочных атомов в атмосфере инертного газа // Опт. спектроск. 1995. Т. 79. № 5. С. 718–728. Okunevich A.I. Spin-exchange frequency shifts for a mixture of alkali atoms in an inert gas atmosphere [in Russian] // Opt. Spektrosc. 1995. V. 79. № 5. P. 718–728.
21. Картошкин В.А. Сдвиги частоты магнитного резонанса в тандемном Cs-K-магнитометре, обусловленные спиновым обменом // Опт. спектроск. 2020. T. 128. № 9. С. 1244–1248 http://dx.doi.org/10.21883/OS.2020.09.49859.125-20
Kartoshkin V.A. Magnetic-resonance frequency shifts in a tandem Cs-K magnetometer induced by spin exchange // Opt. Spectrosc. 2020. V. 128. № 9. P. 1355–1358. http://dx.doi.org/10.1134/S0030400X2009012X
22. Kartoshkin V.A. Frequency shifts of the magnetic resonance of Rb and K atoms in the K-Rb tandem magnetometer // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1697. № 1. P. 012146. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1697/1/012146
23. Картошкин В.А. Сдвиги частоты магнитного резонанса спин-поляризованных атомов цезия в смеси Cs-Rb // Опт. спектроск. 2018. Т. 125. № 1. С. 14–17. http://dx.doi.org/10.21883/OS.2018.07.46259.62-18 Kartoshkin V.A. Magnetic resonance frequency shifts of spin-polarized Cesium atoms in a Cs-Rb mixture // Opt. Spectrosc. 2018. V. 125. № 1. P. 10–13. http://dx.doi.org/10.1134/S0030400X18070159