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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.76.2021.tde-22122021-090702
Document
Author
Full name
Emmanuel David Mercado Gutierrez
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2021
Supervisor
Committee
Bagnato, Vanderlei Salvador (President)
Cuevas, Freddy Jackson Poveda
Lima, Emanuel Fernandes de
Tavares, Pedro Ernesto Schiavinatti
Vianna, Sandra Sampaio
Title in English
Hydrodynamic studies of atomic fluids in quantum regime
Keywords in English
Three-body losses
Vortex lattice
Vortices
Abstract in English
In this thesis, we produce a Bose-Einstein condensate of sodium atoms in a magnetic plugged trap and in an optical dipole trap. First, we investigate the critical velocity by moving an obstacle through the condensate, comparing the result obtained with the the sound velocity. We make use of the critical velocity value to determine the rigth parameters to stir the condensate and nucleate quantized vortices, by introducing angular with the rotation of the srirring beam the number of vortices increases linearly until the rigid-body limit. In the second part we introduce potassium atom in the science chamber where from the begining of the MOT stage are observed ligth induced losses. In a single-specie operation we are able to cool down the potassium atoms by implementing the gray molasses technique, increasing its phase-space density in order have a good tranference efficienty to the magnetic trap. We also present the the sympathetic cooling of the K atoms due by elastic collision between the atomic species.
Title in Portuguese
Estudos hidrodinâmicos de misturas de fluidos atômicos em regime quântico degenerados
Keywords in Portuguese
Perda de três corpos
Rede de Vortices
Vortices
Abstract in Portuguese
Nesta tese, produzimos um condensado de Bose-Einstein de átomos de sódio em uma armadilha magnética plugada e em uma armadilha dipolo óptica. Primeiramente, investigamos a velocidade crítica movendo um obstáculo através do condensado, comparando o resultado obtido com a velocidade do som. Fazemos uso do valor da velocidade crítica para determinar os parâmetros adequados para agitar os vórtices quantizados condensados e nucleados, introduzindo angular com a rotação do feixe principal, o número de vórtices aumenta linearmente até o limite do corpo rígido. Na segunda parte, introduzimos o átomo de potássio na câmara de ciências, onde desde o início da fase MOT são observadas as perdas induzidas por luz. Em uma operação de uma única espécie, somos capazes de resfriar os átomos de potássio implementando a técnica do melaço cinza, aumentando sua densidade de espaço de fase para ter uma boa transferência de forma eficiente para a armadilha magnética. Apresentamos também o resfriamento simpático dos átomos de K devido à colisão elástica entre as espécies atômicas.
 
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Publishing Date
2021-12-22
 
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