Radiative lifetime of the A 2Π1/2 state in RaF with relevance to laser cooling - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2024

Radiative lifetime of the A 2Π1/2 state in RaF with relevance to laser cooling

M Athanasakis-Kaklamanakis
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S.G Wilkins
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P Lassègues
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L Lalanne
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J.R Reilly
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O Ahmad
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M Au
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S.W Bai
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J Berbalk
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C Bernerd
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A Borschevsky
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A.A Breier
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K Chrysalidis
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T.E Cocolios
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R.P de Groote
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C.M Fajardo-Zambrano
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K.T Flanagan
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R.F Garcia Ruiz
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D Hanstorp
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R Heinke
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P Imgram
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A Koszorús
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A.A Kyuberis
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J Lim
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Y.C Liu
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K.M Lynch
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A Mcglone
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W.C Mei
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G Neyens
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L Nies
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A.V Oleynichenko
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A Raggio
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S Rothe
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L.V Skripnikov
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E Smets
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B van den Borne
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J Warbinek
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J Wessolek
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X.F Yang
  • Fonction : Auteur

Résumé

The radiative lifetime of the $A$$^2 \Pi_{1/2}$ (v=0) state in radium monofluoride (RaF) is measured to be 35(1) ns. The lifetime of this state is of relevance to the laser cooling of RaF via the optically closed $A$$^2 \Pi_{1/2} \leftarrow X$$^2\Sigma_{1/2}$ transition, which is an advantageous aspect of the molecule for its promise as a probe for new physics. The radiative decay rate $\Gamma = 2.9(2)\times 10^7$ s$^{-1}$ is extracted using the lifetime, which determines the natural linewidth of 4.6(3) MHz and the maximum photon scattering rate of $4.1(3)\times 10^6$ s$^{-1}$ of the laser-cooling transition. RaF is thus found to have a comparable photon-scattering rate with other laser-cooled molecules, while thanks to its highly diagonal Franck-Condon matrix it is expected to scatter an order of magnitude more photons when using 3 cooling lasers before it decays to a dark state. The lifetime measurement in RaF is benchmarked by measuring the lifetime of the $8P_{3/2}$ state in Fr to be 83(3) ns, in agreement with literature.

Dates et versions

hal-04523378 , version 1 (27-03-2024)

Identifiants

Citer

M Athanasakis-Kaklamanakis, S.G Wilkins, P Lassègues, L Lalanne, J.R Reilly, et al.. Radiative lifetime of the A 2Π1/2 state in RaF with relevance to laser cooling. 2024. ⟨hal-04523378⟩
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