Atomic stabilization through electronic and nuclear polarization

Department of Physics and Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, U.S.A.

Abstract

Some years ago Kastler pointed out that the equilibrium constant for alkali metal atom dimer formation could be suppressed by polarizing the electrons so that the atoms interacted via the weak triplet potential. That basic idea has now been realized with atomic hydrogen, but using a polarization technique involving high magnetic fields and low temperature rather than optical pumping. By achieving high polarization, the gas can be stabilized at densities a few seconds over 10^18 atoms cm-3, and for minutes or hours at lower densities.

Résumé

Il a été noté par Kastler que la constante d'équilibre chimique pour la formation de dimères d'alcalins peut être rendue nulle en polarisant les états électroniques de telle sorte que les atomes interagissent par l'intermédiaire du potentiel de triplet, très faible. Cette idée a maintenant été appliquée à l'hydrogène atomique mais en utilisant une technique de polarisation basée sur de forts champs magnétiques et de basses températures, plutôt que sur le pompage optique. Si on crée une polarisation importante, le gaz atomique peut être stabilisé pendant quelques secondes à des densités supérieures à 10^18 at/cm 3 et pendant plusieurs minutes à des densités plus faibles.