Precision spectroscopy and laser-cooling scheme of a radium-containing molecule

物理 分子 核天体物理学 同位素 原子物理学 激光器 奇偶性(物理) 核物理学 光谱学 光学 量子力学
作者
Silviu‐Marian Udrescu,S. G. Wilkins,Alexander A. Breier,Michail Athanasakis-Kaklamanakis,R. F. García Ruíz,M. Au,I. Belošević,Robert Berger,M. L. Bissell,C. L. Binnersley,A. J. Brinson,K. Chrysalidis,T. E. Cocolios,R. P. de Groote,Anais Dorne,K. T. Flanagan,S. Franchoo,Konstantin Gaul,S. Geldhof,Thomas Giesen,Dag Hanstorp,Reinhard Heinke,Á. Koszorús,S. Kujanpää,L. Lalanne,G. Neyens,Miranda Nichols,H. A. Perrett,J. R. Reilly,S. Rothe,Bram van den Borne,A. R. Vernon,Quanjun Wang,J. Wessolek,X. F. Yang,Carsten Zülch
出处
期刊:Nature Physics [Nature Portfolio]
卷期号:20 (2): 202-207 被引量:7
标识
DOI:10.1038/s41567-023-02296-w
摘要

Molecules containing heavy radioactive nuclei are predicted to be extremely sensitive to violations of the fundamental symmetries of nature. The nuclear octupole deformation of certain radium isotopes massively boosts the sensitivity of radium monofluoride molecules to symmetry-violating nuclear properties. Moreover, these molecules are predicted to be laser coolable. Here we report measurements of the rovibronic structure of radium monofluoride molecules, which allow the determination of their laser cooling scheme. We demonstrate an improvement in resolution of more than two orders of magnitude compared to the state of the art. Our developments allowed measurements of minuscule amounts of hot molecules, with only a few hundred per second produced in a particular rotational state. The combined precision and sensitivity achieved in this work offer opportunities for studies of radioactive molecules of interest in fundamental physics, chemistry and astrophysics. Measurements of the rovibronic structure of radium monofluoride molecules allow the identification of a laser cooling scheme. This will enable precise tests of fundamental physics, such as searches for parity or time-reversal symmetry violation.
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