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Item Production of a Bose-Einstein condensate of sodium atoms and investigation considering non-linear atom-photon interactions(2016-11-17) Peñafiel, Edwin Eduardo PedrozoIn this work we constructed an experimental system to realize a BEC of sodium atoms. In the first part of the work, we study two atomic sources in order to choose the most suitable for our system. The comparison between a Zeeman slower and a bidimensional magnetooptical trap (2D-MOT) was performed to evaluate the capacity of producing an appropiate flux of atoms in order to load a tridimensional magneto-optical trap (3D-MOT). The experimental results show that the 2D-MOT is as efficient as the Zeeman slower with the advantage of being more compact and easier to operate, and for these reasons we choose it as our source of cold atoms. After this, the experimental apparatus to produce a Bose-Einstein condensate was constructed and characterized. With this experimental system we realized all the required stages to achieve the Bose-Einstein condensation (BEC). Initially, we characterized and compared the performance between the Bright-MOT and Dark-SPOT MOT of sodium atoms, observing the great advantages this last configuration offers. Afterward, we implemented the experimental sequence for the achivement of the BEC of sodium atoms. After the optical molasses process, the atoms are tranferred to an optically plugged quadrupole trap (OPT) where the process of evaporative cooling is performed. With this setup, we achive a sodium BEC with ∼ 5×105 atoms and a critical temperature of ∼ 1.1 μK. Finally, with the constructed and characterized machine, we started to perform experiments of cooperative absorption of two photons by two trapped atoms. With the new system, we wanted to take advantage of the higher densities in the magnetic trap and BEC to explore some features of this phenomenon in the classical and quantum regimes. We were interested in exploring some features of this nonlinear light-matter interaction effect. The idea of having two or more photons interacting with two or more atoms is the beginning of a new possible class of phenomena that we could call many photons-many body intercation. In this new possibity, photons and atoms will be fully correlated, introducing new aspects of interactions.Item Aprisionamento magnético de um gás neutro de átomos de sódio para a realização da condensação de bose-einstein(2013-11-18) Mosman Junior, Edson de OliveiraPara atingir o regime de condensação de Bose-Einstein (CBE) em gases de metais alcalinos são necessárias várias etapas: feixe desacelerado, aprisionamento magneto-óptico, aprisionamento magnético e por fim o resfriamento evaporativo. Como estamos interessados em atingir o regime de CBE precisamos nos preocupar com as várias etapas intermediárias. Neste trabalho apresentaremos a construção e caracterização de uma armadilha magnética para um gás de átomos neutros de sódio. O sistema optado por nós foi o \"folha de trevo\", com o qual conseguimos a seguinte configuração de campos magnéticos: 140 gauss de campo de fundo na direção axial, 117 gauss/cm de gradiente radial e 106 gauss/cm 2 de curvatura na direção axial. Para gerarmos esta configuração de campo e desligarmos estes campos em um tempo menor que um milisegundo foi necessária a construção de um sistema de chaveamento e controle que será descrito e caracterizado neste trabalho. Com este sistema em funcionamento observamos aproximadamente 10 8 átomos aprisionados e um tempo de 1 segundo. Além disso, observamos os átomos adaptando-se a diferentes formas de potenciais de aprisionamentoItem Desaceleração e manipulação de átomos neutros(2014-09-01) Leite, Carlos Alberto FariaO trabalho trata da desaceleração de feixes de átomos neutros de Sódio, pela técnica de sintonia Zeeman. O processo de desaceleração é estudado em detalhes e demonstrado com a utilização de um único laser. É feito o estudo do seguimento adiabático do átomo em relação ao campo magnético e demonstrada sua importância no processo de produção de fluxos intensos de átomos lentos. A posição em que os átomos param foi modificada, através da mudança do perfil do campo magnético onde os átomos se movimentam, levando-os para uma região de fácil acesso. A forma peculiar da distribuição espacial dos átomos ao atingirem o repouso é explicada e, finalmente, é estudada a focalização dos átomos, através de um campo magnético hexapolar, e o aprisionamento de átomos em uma armadilha magnéticaItem Construção de um sistema experimental para desaceleração de átomos.(2009-03-24) Firmino, Marcel EduardoNeste trabalho apresentamos a construção e teste de um sistema experimental que nos permite produzir um fluxo intenso de átomos lentos. Discutimos o desenho e construção do solenóide que compensa o efeito Doppler que surge durante o processo de desaceleração, as câmaras de vácuo, o forno que gera o feixe atômico e o sistema ótico utilizado. Estudamos a técnica de desaceleração de átomos pelo ajuste Zeeman. Uma nova técnica de observação que consiste no acompanhamento da fluorescência do feixe ao longo do caminho de desaceleração é usada, o que nos permite uma observação direta do processo.