search query: @keyword YIG / total: 3
reference: 2 / 3
« previous | next »
Author:Jaakkola, Antti
Title:Design of an Atom Chip Based on Transparent Permanent Magnets
Läpinäkyviin kestomagneetteihin perustuvan atomiloukun suunnittelu
Publication type:Master's thesis
Publication year:2003
Pages:81      Language:   eng
Department/School:Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto
Main subject:Optiikka ja molekyylimateriaalit   (Tfy-125)
Supervisor:Kaivola, Matti
Instructor:
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark TF80     | Archive
Keywords:midroscopic atom trap
evanescent wave mirror
transparent magnet
PLD
YIG
mikroskooppinen atomiloukku
atomipeili
läpinäkyvä magneetti
laserablaatio
YIG
Abstract (fin):Erittäin matalissa lämpötiloissa aineen aalto-ominaisuudet tulevat näkyviin, mikä mahdollistaa monien kvanttimekaanisten ilmiöiden tutkimisen ja hyödyntämisen.
Kehittyneillä lasertekniikoilla kaasumaisia atomijoukkoja voidaan jäähdyttää aina µK-lämpötiloihin asti.
Näiden jäähdytettyjen atomien - toisin sanoen aineaaltojen - liikettä voidaan tehokkaasti hallita lokalisoitujen magneettikenttien avulla.
Tarvittavat magneettikentät luodaan yleensä tasaisella pinnalla olevien mikroskooppisten virtajohtimien avulla.
Tällaisen atomiloukun avulla voidaan kokeellisesti tutkia pieneen tilaan vangittuja atomeja sekä esimerkiksi aineaaltojen interferenssiilmiöitä.
Virtajohtimien käyttö kuitenkin asettaa oleellisia rajoituksia menetelmän toimivuudelle sähkövirran aiheuttaman kohinan vuoksi.
Tämäntyyppiset atomiloukut eivät myöskään sovellu perustilassa olevien atomien tutkimiseen.

Uudenlainen menetelmä, jolla edellä mainitut ongelmat voidaan välttää, on luoda atomiloukkuna toimiva potentiaali yhdistämällä mikroskooppisen kestomagneetin atomeja puoleensavetävä vaikutus epähomogeenisen laserkentän atomeja hylkivään vaikutukseen.
Tarvittava laserkenttä saadaan aikaan prisman pinnalla tapahtuvan kokonaisheijastuksen avulla.
Prisman pinnalle upotettavien kestomagneettirakenteiden on siten oltava läpinäkyviä käytetyn laserin aallonpituudella.
Tällainen mikroskooppinen atomiloukku voidaan valmistaa kasvattamalla ensiksi prisman päälle ohutkalvo läpinäkyvästä magneettisesta materiaalista, ja tämän jälkeen kuvioimalla mikrorakenteet kalvoon litografisesti.

Tämän työn tarkoituksena oli mallintaa atomien vangitsemiseen soveltuvia potentiaaleja, joita kestomagneettirakenteilla voitaisiin saada aikaan sekä lisäksi tutkia kokeellisesti ohutkalvon kasvatusprosessia laserablaatiomenetelmällä läpinäkyvästä kestomagneettimateriaalista, yttrium-rauta -garnetista (YIG).

Työssä mallinnettiin kaksi yksinkertaista kestomagneettirakenteiden geometriaa, minkä tuloksena huomattiin, että atomien vangitseminen kahdessa tai kolmessa ulottuvuudessa on mahdollista.
Monimutkaisempien rakenteiden aiheuttamia potentiaaleja mallintamalla havaittiin, että kestomagneettirakenteiden avulla on mahdollista toteuttaa atomiloukkuja, jotka toimisivat säteenjakajana (beam splitter) ja rengasinterferometrina aineaalloille.
Toisaalta tehdyt laskut osoittavat, että attraktiivinen (van der Waals) pintavuorovaikutus asettaa suuret vaatimukset potentiaalien synnyttämisessä käytetylle laserlaitteistolle.
Nämä ovat kuitenkin saavutettavissa nykypäivän teknologialla.

Laserablaatiomenetelmän avulla valmistettiin sarja YIG-ohutkalvoja käyttämällä kasvatusalustana ohuita gadolinium-gallium -garnettikiteitä.
Kalvot tutkittiin magnetometrimittauksilla sekä pyyhkäisyelektronimikroskopian ja optisen absorptiospektroskopian avulla.
Tulokset osoittavat, että laserablaatiolla pystyttiin valmistamaan ohutkalvoja, joilla on riittävän suuri magnetoituma, hyvä pinnan laatu sekä tarvittava läpinäkyvyys oikealla aallonpituusalueella.
Tulosten perusteella menetelmää voidaan seuraavaksi laajentaa ohutkalvojen kasvattamiseen prisman pinnalle: tämä on seuraava askel mikroskooppisen atomiloukun toteutuksessa.
ED:2003-09-02
INSSI record number: 19908
+ add basket
« previous | next »
INSSI