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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.76.2002.tde-11052005-144922
Documento
Autor
Nome completo
Sérgio Ricardo Muniz
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2002
Orientador
Banca examinadora
Bagnato, Vanderlei Salvador (Presidente)
Cesar, Claudio Lenz
Davidovich, Luiz
Marques, Gil da Costa
Pereira, Daniel
Título em português
Desenvolvimento experimental para produção e estudo de gases quânticos: condensação de Bose-Einstein
Palavras-chave em português
Aprisionamento Magnético
Condensação de Bose-Einstein
Gases Quânticos
Resfriamento Evaporativo Induzido por RF
Resumo em português
Neste trabalho nós apresentamos detalhadamente todo o desenvolvimento experimental realizado em São Carlos para produção e estudo de gases quânticos, visando principalmente à produção do condensado de Bose-Einstein em átomos de Na-23. Para isso projetamos, construímos e integramos todo um complexo sistema experimental que reúne a maioria das técnicas desenvolvidas na área de átomos frios nas últimas décadas: desaceleração de feixes atômicos, aprisionamento magnético e magneto-óptico de átomos neutros, resfriamento sub-Doppler, resfriamento evaporativo induzido por radiofreqüência, manipulação de altos campos magnéticos e o processamento de imagens de amostras próximas do zero absoluto. Com isso realizamos o primeiro e mais importante passo, também o mais difícil, do nosso projeto de estudo de gases quânticos, que foi o desenvolvimento e operacionalização de todo o aparato experimental. Ainda assim, este trabalho não se resume apenas ao desenvolvimento de instrumentação, pois ao longo do caminho também fizemos contribuições cientificas originais e importantes para o desenvolvimento da área de átomos frios, como um todo. Essas contribuições resultaram em várias publicações que estão anexadas no apêndice III, mas não constituem o foco deste trabalho, cujo principal objetivo é o estudo de gases quânticos macroscopicamente degenerados.
Título em inglês
Experimental development to produce and study quantum gases: Bose-Einstein condensation
Palavras-chave em inglês
Bose-Einstein condensation
Evaporative Cooling
Macroscopically Ocupied Quantum State
Magnetic Trapping
Quantum Gases
Resumo em inglês
We present here all the experimental development obtained in São Carlos to produce and study quantum degenerate gases, aiming specially the realization of Bose-Einstein Condensation (BEC) in sodium (Na-23) atoms. In order to do that we designed, built and completely integrated a complex experimental setup which conjugates most of the techniques developed along the last decades to produce cold atoms: atomic beam slowing, magnetic and magneto-optical trapping, optical sub-Doppler cooling, forced evaporative cooling induced by radio-frequency (RF), controlling of high gradient and curvature magnetic fields for atom trapping and the image acquisition and processing of atomic samples near absolute zero temperatures. During this period we did the first and most important step, also the most difficult, of our current project to study quantum gases, which was the development and realization of all the experimental apparatus. However, this work is not just about instrumentation, and along the way we also did important scientific contributions to the cold atom field, as whole. These contributions resulted in several publications, listed in appendix III, but they do not constitute the focus of this work, which main goal is the study of macroscopically quantum degenerate gases.
 
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tesesergiomuniz.pdf (10.40 Mbytes)
Data de Publicação
2005-05-16
 
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