Student: Lausti Niklas Vilhelm
Školitel: Mgr. Michal Hejduk, Ph.D.
Konzultant: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D.
Stav práce: zadaná
Anotace:
Silně vázané plasma se na rozdíl od toho tradičního vyznačuje převahou dalekodosahových sil nad tepelnými fluktuacemi, co se jeho dynamiky týče. Lze jej nalézt v jádrech bílých trpaslíků nebo na površích neutronových hvězd. Tam přežívá díky tomu, že elektrony jsou delokalizovány přes mnoho iontů, stejně jako v modelu elektronového plynu u elektrických vodičů. To znamená, že rekombinace elektronů s ionty je silně potlačená.
Volné elektrony jsou jedním z kandidátů na využití v kvantových technologiích, protože nemají žádnou vnitřní strukturu a jsou lehké. Dosud však neexistuje možnost, jak je udržet při dostatečně nízkých teplotách, aby v záchytné oblasti necestovaly ode zdi ke zdi. Chlazení v důsledku neelastických srážek s laserem chlazenými ionty je jedním z řešení.
Student se v rámci práce bude podílet na konstrukci zařízení, které by tuto metodu chlazení realizovalo. Za tímto účelem zhotoví teoretický a počítačový model popisující vliv dalekodosahových sil na chování klasické směsi elektronů a ultrachladných iontů a najde podmínky pro přechod tohoto systému do kvantového režimu. Následně navrhne technické řešení, který umožní tento přechod realizovat.
Literatura:
1 Dohnal, P., …, Hejduk, M. et al. Collisional-radiative recombination of Ar+ ions with electrons in ambient helium at temperatures from 50 K to 100 K. Phys. Rev. A 87, 052716 (2013).
2 Bergeson, S. D. et al. Exploring the crossover between high-energy-density plasma and ultracold neutral plasma physics. Phys. Plasmas 26, 100501 (2019).
3 Lesanovsky, I., Müller, M. & Zoller, P. Trap-assisted creation of giant molecules and Rydberg-mediated coherent charge transfer in a Penning trap. Phys. Rev. A 79, 010701 (2009).
4 Other scientific papers recommended by the supervisor.