Шаблон:Short description
A Coulomb crystal (also Ion Coulomb crystal) is a collection of trapped ions confined in a crystal-like structure at low temperature. The structures represent an equilibrium between the repulsive Coulomb interaction between ions and the electric and magnetic fields used to confine the ions. Depending on the confinement techniques and parameters, as well as the number of ions in the trap, these can be 1-, 2- or 3-dimensional, with typical spacing between ions of ~10μm, which is significantly larger than typical solid-state crystal structures.[1] Outside of ion traps, Coulomb crystals also occur naturally in celestial objects such as neutron stars.[2]
Description
The magnitude of the Coulomb interaction F between two ions of charge q and Q a distance R apart is given by
<math>F = \frac{qQ}{4\pi \epsilon_0 R^2}</math>
directed along the axis between the two ions, where a positive value represents a repulsive force and vice versa.
Trapping techniques include variations on the Paul trap and Penning trap, where the former uses only electric fields while the latter also uses magnetic fields to confine the ions. Considering the simple case of two ions confined in a linear Paul trap, we have a radiofrequency oscillating field, which itself can confine a single ion in the (axial?) direction.
Experimental realisation
The typical process for creating ICCs in the lab involves ionisation of an elemental source, followed by confinement in an ion trap, where they are imaged via their fluorescence. Changing parameters such as the axial or radial confining potentials may lead to different observed geometries of the crystal, even if the number of ions does not change.
For measurements involving highly charged ions, these are typically observed as "dark" areas in the fluorescence of the Coulomb crystal, due to their different energy levels.[3] This effect is also noticeable when ions in the Coulomb crystal appear to disappear, without changing the structure of the crystal, due to mixing with impurities in a non-ideal vacuum.
Heating effects are also important in the characterisation of Coulomb crystals, since thermal motion can cause the image to blur. This may be stimulated by the cooling laser being slightly off-resonance, and so needs to be carefully monitored.
Applications and properties
Coulomb crystals of various ionic species have applications across much of physics,[4] for example, in high precision spectroscopy,[5] quantum information processing and cavity QED.
References
Шаблон:Reflist
Партнерские ресурсы |
---|
Криптовалюты |
|
---|
Магазины |
|
---|
Хостинг |
|
---|
Разное |
- Викиум - Онлайн-тренажер для мозга
- Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства.
- Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft.
- Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память.
- Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России.
- Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме.
- Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео.
- Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет
- SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона.
- «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется.
- StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
- Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено.
- StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
|
---|