PhD Thesis:
Neven Šantić,
Synthetic Lorentz force for neutral cold atoms
Department of Physics, University of Zagreb
February 2018.
supervisor: Ticijana Ban
Gordana Kregar,
Utjecaj vanjskog koherentnog zračenja na rubidijeve atome u magnetno-optičkoj stupici
Department of Physics, University of Zagreb
October 2014.
supervisor: Ticijana Ban
Dario Jukić,
Nonequilibrium dynamics of exactly solvable one-dimensional many-body Bose systems
Department of Physics, University of Zagreb
February 2012.
supervisor: Hrvoje Buljan
Karlo Lelas,
Correlations in strongly-interacting one-dimensional many-body systems
Department of Physics, University of Zagreb
July 2012.
supervisor: Hrvoje Buljan
_______________________________________________________________________________________________
Master Thesis:
Toma Petrinović,
Mjerenje temperature hladnog atomskog plina apsorpcijskim oslikavanjem
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odjek
rujan 2020.
mentor: Ticijana Ban
U ovom radu je postavljen, optimiziran i karakteriziran postav za apsorpcijsko oslikavanje oblaka hladnih atoma rubidija. Mjereni su parametri oblaka hladnih atoma kao što su optička debljina, broj atoma, veličina oblaka i temperatura za različite parametre postava. Promotreno je kako se optička debljina, broj atoma te veličina oblaka mijenja tijekom balističke ekspanzije oblaka. Iz ovisnosti veličine oblaka o vremenu ekspanzije određena je temperatura hladnih atoma. Razmotreno je ponašanje oblaka ovisno o vremenu koliko dugo se stvara oblak i o snazi apsorpcijske zrake. Mjerena je ovisnost parametra oblaka ovisno o snazi i pomaku frekvencije lasera za hladenje. Za kraj rada usporedena je temperatura, broj atoma te omjer signala i šuma apsorpcijske i fluorescentne metode oslikavanja o snazi i pomaku frekvencije lasera za hlađenje.
Ivana Puljić,
Istovremeno hlađenje dvije vrste atoma optičkim frekventnim češljem
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odjek
srpanj 2020.
mentor: Damir Aumiler
U ovom diplomskom radu proučavano je istovremeno hlađenje dva izotopa rubidija, 85Rb i 87Rb, pomoću optičkog frekventnog češlja. U tu svrhu, razvila se magneto-optička stupica za atome 85Rb te se dobiveni oblak preklopio s oblakom 87Rb pripremljenim u prije razvijenoj magneto-optičkoj stupici za taj izotop. Ovako pripremljen sustav, predhlađen oblak atoma 85Rb i 87Rb, početna je točka za pokazivanje hlađenja frekventnim češljem. Odredene su spektralne linije češlja koje u frekvencijama odgovaraju prijelazima korištenim za hlađenje atoma 85Rb i 87Rb te su tehnikom vremena proleta izmjerene temperature oba izotopa istovremeno. Pri tome je dobiveno da oba izotopa prate iste temperaturne trendove, odnosno da je naovaj način moguće istovremeno hladiti dvije vrste atoma. Također, ispitano je kako vrijeme trajanja meduđjelovanja frekventnog češlja sa atomima 85Rb i 87Rb utječe na postizanje konačnih temperatura. Zaključeno je da se nakon hlađenja frekventnim češljem u trajanju od nekoliko milisekundi postiže konačna temperatura atoma te da je ona iznosom bliska Dopplerovoj temperaturi.
Matej Vilić,
Hladni atomi u višemodnom optičkom rezonatoru
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odjek
srpanj 2019.
mentor: Ticijana Ban
Konvencionalne metode hlađenja atoma u slobodnom prostoru se oslanjaju na optičko pobuđivanje atoma i naknadnu spontanu emisiju fotona gdje se disipacija ostvaruje pobuđivanjem atoma crveno ugodenom svjetlošću (manje frekvencije i energije) od atomskog prijelaza, a spontanom emisijom se emitira više energije. Takvim Dopplerovim hladenjem atome možemo spustiti samo do energije koja odgovara vremenu života pobuđenog stanja. U ovom radu ćemo proučiti alternativnu metodu hlađenja koja koristi rezonator u kojem se atomi ne hlade spontanom emisijom, već interakcijom sa elektromagnetskim valovima unutar rezonatora. Ova vrsta hlađenja uzrokuje pojavu novih kvantnih mehanizama i omogućava hlađenje puno šire klase čestica jer ne zahtijeva jednostavnu elektronsku strukturu povoljnu za hlađenje laserom. Proći ćemo kroz fiziku optičkog rezonatora, njegovu izradu, karakterizaciju i buduću primjenu u području hladnih atoma.
Mateo Kruljac,
Koherentni efekti u hladnom atomskom plinu
Sveučilište u Zagreb, PMF, Fizički odsjek
srpanj, 2018.
mentor: Damir Aumiler
U ovome radu pročavani su koherentni efekti u hladnom atomskom plinu izotopa rubidija 87Rb uslijed interakcije s dva lasera. Predstavljena je teorijska pozadina interakcije dvaju lasera s atomom u lambda konfiguraciji, pri čemu je jedan laser kontinuiranog zračenja, a drugi femtosekundni (pulsni) laser. Odabrani su prijelazi rubidija 5 2S1/2(F = 1) → 5 2P3/2(F’ = 2) i 5 2S1/2(F = 2) → 5 2P3/2(F’ = 2). Predstavljena je i pozadina laserskog hladenja i zarobljavanja atoma radi stvaranja hladnog atomskog oblaka, a objašnjene su specifičnosti femtosekundnog lasera koje omogućuju ispitivanje koherentnih efekata. Predstavljene su metode frekventne stabilizacije lasera kontinuiranog zračenja i femtosekundnog lasera, potrebne za visoku preciznost mjerenja. Rezultati su dobiveni mjerenjem sile laserskog zračenja na hladni oblak rubidija, kao i mjerenjem laserski inducirane fluorescencije oblaka uslijed interakcije s laserima. Mjerenja su usporedena s teorijom, a u skladu su s numeričkim modelom, što potvrduje mogućnost korištenja femtosekundnog lasera za ispitivanje koherentnih efekata.
Domagoj Kovačić,
Stvaranje superkontinuuma u nelinearnom optičkom vlaknu
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odjek
rujan 2017.
mentor: Damir Aumiler
U ovom diplomskom radu proučeno je stvaranje spektralnog superkontinuuma propagacijom femtosekundnih laserskih pulseva u nelinearnom optičkom vlaknu. Kao izvori svjetlosti korišteni su Er:dopirani femtosekundni fiber laser u Laboratoriju za hladne atome i Ti:Safir femtosekundni laser u Laboratoriju za femtosekundnu spektroskopiju Instituta za fiziku. Izmjereno je vremensko trajanje i spektar pulseva te je proučeno stvaranje spektralnog superkontinuuma u ovisnosti o ulaznim parametrima pulsa. Osim eksperimentalnih mjerenja, proučena je teorijska pozadina stvaranja superkontinuuma dana generaliziranom nelinearnom Schrödingerovom jednadžbom. Napravljene su numeričke simulacije vremenske i spektralne evolucije pulsa. Spektralni superkontinuum dobiven u ovom diplomskom radu omogućava daljnji rad na stvaranju još širih spektralnih superkontinuuma s ciljem karakterizacije frekventnog češlja Er:dopiranog femtosekundnog lasera korištenjem 2f-3f samoreferentne sheme.
Danijel Buhin,
Optomehanika hladnih atoma uzrokovana femtosekundnim laserskim zračenjem
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odjek
srpanj 2017.
mentor: Ticijana Ban
U ovom radu proučavala se sila zračenja niza femtosekundnih pulseva na oblak hladnih atoma rubidija. Atomi rubidija hladili su se pomoću magneto-optičke stupice. Osim mjerenja ispitana je teorijska pozadina sile zračenja na atome koju stvara jedan niz femtosekundnih pulseva te dva niza suprotnopropagirajuća niza femtosekudnih pulseva. U slučaju s dva niza femtosekundnih pulseva promatrana su dva slučaja faznog odnosa izmedu pulseva, slučaj kada su pulsevi u fazi i kada su pulsevi u protufazi. Mjerenja sile zračenja provedena su za jednu granu femtosekundnih pulseva te za dvije grane femtosekundnih pulseva koji se propagiraju u suprotnim smjerovima. Sila zračenja jedne grane pulseva slaže se s teorijskim modelom. U slučaju mjerenja s dvije grane, mjerili smo u dvije konfiguracije, u konfiguraciji ”u fazi” i ”u protufazi”. Za konfiguraciju ”u protufazi” očekujemo da na atom ne djeluje sila zračenja. Mjerenjima smo pokazali kako u slučaju ”u fazi” pomak centra mase oblaka hladnih atoma posljedica je geometrije laserskih zraka te nejednakih intenziteta. Osim što smo proučavali silu zračenja, izmjerili smo spektralne širine lasera koje koristimo u eksperimentu.
Ana Cipriš,
Hlađenje atoma optičkim frekventnim češljem
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odsjek
lipanj 2017.
mentor: Ticijana Ban
U ovom diplomskom radu proučavano je hlađenje atoma 87Rb optičkim frekventnim češljem koji nastaje uslijed visoko stabiliziranog zračenja femtosekundnog lasera. Atomi su se hladili pobuđivanjem 5 2S1/2 (F = 2) → 5 2P3/2 (F ′ = 3) prvog rezonantnog elektronskog prijelaza u atomu 87Rb točno određenom spektralnom linijom frekventnog češlja. Temperatura atoma se određivala korištenjem tehnike vremena proleta. Mjerene su temperature za različite konfiguracije polarizacija suprotno propagirajućih femtosekundnih laserskih zraka, kao i ovisnost temperature o magnetskom polju i vremenu interakcije s femtosekundnim laserom. Opaženo je hlađenje do sub-Dopplerovih temperatura s najnižom izmjerenom temperaturom od 66 µK, što predstavlja, prema našim saznanjima, prvu eksperimentalnu realizaciju sub-Dopplerovih temperatura koristeći optički frekventni češalj. U svrhu usporedbe sa standardnim tehnikama hlađenja utemeljenim na kontinuiranim laserima, mjerenja su se ponovila koristeći kontinuirani laser umjesto frekventnog češlja. Dobiveno slaganje izmjerenih temperatura potvrđuje upotrebu optičkog frekventnog češlja za hlađenje atoma, čime se otvara niz novih mogućnosti kao što je hlađenje atoma s prvim rezonantnim prijelazima u ultraljubičastom/vakuum ultraljubičastom dijelu spektra, području nedostupnom emisiji kontinuiranih lasera.
Nikolika Nekić,
Dinamika hladnih atoma rubidija zatočenih u magneto-optičku stupicu
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odsjek
srpanj 2014.
mentor: Ticijana Ban
Tena Dubček,
Sintetička Lorentzova sila na neutralne atome
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odsjek
rujan 2013.
mentor: Hrvoje Buljan
Neven Šantić,
Lasersko hlađenje atoma
Sveučilište u Zagrebu, PMF, Fizički odsjek
srpanj 2012.
mentor: Ticijana Ban