O progresso nas pesquisas no campo de átomos a baixíssimas temperaturas tem possibilitado o estudo de fenômenos de fotoassociação e blindagem óptica. Estes dois fenômenos são tipicamente produzidos quando um campo de luz externo é incidido em um MOT. Dependendo das dessintonias das frequências dos lasers em relação à ressonância atômica, se podem realizar seletivamente estes processos. Neste trabalho, os estudos são feitos em átomos de sódio e a exploração apresentada faz parte dos estudos que envolvem a formação e detecção de moléculas fotônicas. Uma exploração dos espetros de fotoionização associativa por dois fótons na região de 0 até -30 GHz foi realizada e a identificação dos estados de longo alcance foi feita. Os níveis vibracionais identificados pertencem majoritariamente aos estados 1g, 0g e 0+u, sendo o estado 0g um estado puramente de longo alcance. Um estudo da blindagem óptica em alguns picos do espectro de fotoionização associativa foi realizada com a adição de outro laser azul de frequência ωA2, e se comprovou saturação na blindagem das colisões inelásticas quando se aumenta a potência deste laser. Com estes estudos demonstramos que os potenciais moleculares intermediários são modificados na presença de campos de luz intensos. / The progress of research in the field of atoms in low temperatures has opened the possibility to study phenomena called fotoassociation and optical shielding. These two phenomena are typically produced when an external light field is focused on a MOT. Depending on the detuning of frequencies of the laser with respect to the atomic resonance can be selectively induced these processes. In this work, the studies are made for sodium atoms, and the presented exploration has been a part of the first studies involving the formation and detection of photonic molecules. An exploration of the fotoasociation spectrum of two colors fotoionizative association between 0 and -30 GHz was performed, and a labeling of the states of long range was carried out. These vibrational levels belong mostly to the states 1g, 0g and 0+u , being the state 0g , a purely long range state. A study of optical shielding of some peaks in the fotoasociation spectrum, as identified to be important in forming the photonic molecule. With respect to the blue laser detuning frequency ωA and its intensity was performed with the addition of another blue laser frequency ωA2, and can show a saturation in the shielding for inelastic collisions when increasing the laser intensity. The studies have showed modification in the intermediary potentials in the presence of an intense light field.

O progresso nas pesquisas no campo de átomos a baixíssimas temperaturas tem possibilitado o estudo de fenômenos de fotoassociação e blindagem óptica. Estes dois fenômenos são tipicamente produzidos quando um campo de luz externo é incidido em um MOT. Dependendo das dessintonias das frequências dos lasers em relação à ressonância atômica, se podem realizar seletivamente estes processos. Neste trabalho, os estudos são feitos em átomos de sódio e a exploração apresentada faz parte dos estudos que envolvem a formação e detecção de moléculas fotônicas. Uma exploração dos espetros de fotoionização associativa por dois fótons na região de 0 até -30 GHz foi realizada e a identificação dos estados de longo alcance foi feita. Os níveis vibracionais identificados pertencem majoritariamente aos estados 1g, 0g e 0+u, sendo o estado 0g um estado puramente de longo alcance. Um estudo da blindagem óptica em alguns picos do espectro de fotoionização associativa foi realizada com a adição de outro laser azul de frequência ωA2, e se comprovou saturação na blindagem das colisões inelásticas quando se aumenta a potência deste laser. Com estes estudos demonstramos que os potenciais moleculares intermediários são modificados na presença de campos de luz intensos. / The progress of research in the field of atoms in low temperatures has opened the possibility to study phenomena called fotoassociation and optical shielding. These two phenomena are typically produced when an external light field is focused on a MOT. Depending on the detuning of frequencies of the laser with respect to the atomic resonance can be selectively induced these processes. In this work, the studies are made for sodium atoms, and the presented exploration has been a part of the first studies involving the formation and detection of photonic molecules. An exploration of the fotoasociation spectrum of two colors fotoionizative association between 0 and -30 GHz was performed, and a labeling of the states of long range was carried out. These vibrational levels belong mostly to the states 1g, 0g and 0+u , being the state 0g , a purely long range state. A study of optical shielding of some peaks in the fotoasociation spectrum, as identified to be important in forming the photonic molecule. With respect to the blue laser detuning frequency ωA and its intensity was performed with the addition of another blue laser frequency ωA2, and can show a saturation in the shielding for inelastic collisions when increasing the laser intensity. The studies have showed modification in the intermediary potentials in the presence of an intense light field.

Neste trabalho apresentamos a construção de um novo sistema experimental para aprisionamento de átomos e moléculas. Trata-se de uma armadilha de dipolo cruzada totalmente óptica, formada por um laser de fibra com 40 W de potência com comprimento de onda em 1064 nm. Nesse sistema foi demonstrado o aprisionamento de átomos Rb e K e moléculas Rb2. Realizamos dois experimentos distintos neste se novo sistema: No primeiro, estudamos a evolução temporal de amostras dos isótopos 85Rb e 87Rb na armadilha de dipolo cruzada. Pudemos medir pela primeira vez o processo de mudança de estrutura hiperfina em átomos sem a presença de luz ressonante, e observamos a fotoassociação dos átomos pelo laser da armadilha de dipolo. E no segundo, desenvolvemos uma técnica que permite o estudo rápido e direto do decaimento no número de moléculas de Rb2 na armadilha. Com essa técnica, observamos também o comportamento dessas moléculas na presença de átomos preparados em um determinado estado hiperfino do estado fundamental. Estes resultados juntamente com um desenvolvimento teórico, nos sugerem novas perspectivas rumo a produção de um sistema que possa produzir e aprisionar moléculas KRb no estado fundamental 1Σ+ (v = 0). / In this work, we present the construction of a new experimental system for trapping atoms and molecules. It is an all optical crossed dipole trap, formed by a fiber laser with 40 W of power at 1064 nm. In this system, we have trapped K and Rb atoms as well as Rb2 molecules. We have carried out two experiments in this new system. In the first, we studied the temporal evolution of atomic samples of different isotopes, 85Rb and 87Rb, in the crossed trap dipole. We were able to measure for the first time the hyperfine-changing collisions of atoms in the absence of resonant light, and we have observed photoassociation of atoms by the dipole trap laser beam. In the other experiment, we have developed a technique that allows us to study the trapped molecule population decay in the trap. It was also observed the molecule population decay in the presence of atoms prepared in a given hyperfine state of the ground state. These results together with a theoretical development may suggest us new perspectives towards the production of a system that can produce and trap KRb molecules in the ground state 1Σ+ (v = 0).

Neste trabalho, estudamos a fotoassociação de átomos de rubídio no regime de curto alcance. Realizamos espectroscopia por perda de átomos em uma armadilha magneto-óptica de 85Rb usando um laser de fibra de alta potência, o qual possuia largura de linha da ordem de 1MHz e 50W de potência no intervalo de 1060nm a 1070nm. Dois níveis vibracionais do potencial excitado 0u+ foram observados (v=137 e v=138). Além disso, medimos o tempo de vida de uma armadilha óptica de dipolo cruzada. Como esperado, o tempo de vida é menor quando o laser está sintonizado na ressonância. Um modelo teórico prevê a distribuição dessas moléculas nos níveis vibracionais do estado eletrônico fundamental após o processo de fotoassociação. Os resultados, nos sugerem perspectivas para a produção de moléculas de Rb2 no estado vibracional fundamental. / In this work, we studied short-range photoassociation of rubidium atoms. We realize trap-loss spectroscopy in a magneto-optical trap of 85Rb using high power fiber laser, which had around 1MHz linewidth and 50W power at 1060nm to 1070nm interval. Two vibrational levels of the 0u+ excited potential were observed (v=137 e v=138). Besides that, we measured the lifetime of a crossed optical dipole trapped. As expected, the lifetime is shorter when the laser is tuned on resonance. A theoretical model predicts the molecular distribution in the vibrational levels of electronic ground state. The results suggest us perspectives to produce Rb2 molecules in the ground vibrational state.

Neste trabalho apresentamos a construção de um novo sistema experimental para aprisionamento de átomos e moléculas. Trata-se de uma armadilha de dipolo cruzada totalmente óptica, formada por um laser de fibra com 40 W de potência com comprimento de onda em 1064 nm. Nesse sistema foi demonstrado o aprisionamento de átomos Rb e K e moléculas Rb2. Realizamos dois experimentos distintos neste se novo sistema: No primeiro, estudamos a evolução temporal de amostras dos isótopos 85Rb e 87Rb na armadilha de dipolo cruzada. Pudemos medir pela primeira vez o processo de mudança de estrutura hiperfina em átomos sem a presença de luz ressonante, e observamos a fotoassociação dos átomos pelo laser da armadilha de dipolo. E no segundo, desenvolvemos uma técnica que permite o estudo rápido e direto do decaimento no número de moléculas de Rb2 na armadilha. Com essa técnica, observamos também o comportamento dessas moléculas na presença de átomos preparados em um determinado estado hiperfino do estado fundamental. Estes resultados juntamente com um desenvolvimento teórico, nos sugerem novas perspectivas rumo a produção de um sistema que possa produzir e aprisionar moléculas KRb no estado fundamental 1Σ+ (v = 0). / In this work, we present the construction of a new experimental system for trapping atoms and molecules. It is an all optical crossed dipole trap, formed by a fiber laser with 40 W of power at 1064 nm. In this system, we have trapped K and Rb atoms as well as Rb2 molecules. We have carried out two experiments in this new system. In the first, we studied the temporal evolution of atomic samples of different isotopes, 85Rb and 87Rb, in the crossed trap dipole. We were able to measure for the first time the hyperfine-changing collisions of atoms in the absence of resonant light, and we have observed photoassociation of atoms by the dipole trap laser beam. In the other experiment, we have developed a technique that allows us to study the trapped molecule population decay in the trap. It was also observed the molecule population decay in the presence of atoms prepared in a given hyperfine state of the ground state. These results together with a theoretical development may suggest us new perspectives towards the production of a system that can produce and trap KRb molecules in the ground state 1Σ+ (v = 0).

Neste trabalho, estudamos a fotoassociação de átomos de rubídio no regime de curto alcance. Realizamos espectroscopia por perda de átomos em uma armadilha magneto-óptica de 85Rb usando um laser de fibra de alta potência, o qual possuia largura de linha da ordem de 1MHz e 50W de potência no intervalo de 1060nm a 1070nm. Dois níveis vibracionais do potencial excitado 0u+ foram observados (v=137 e v=138). Além disso, medimos o tempo de vida de uma armadilha óptica de dipolo cruzada. Como esperado, o tempo de vida é menor quando o laser está sintonizado na ressonância. Um modelo teórico prevê a distribuição dessas moléculas nos níveis vibracionais do estado eletrônico fundamental após o processo de fotoassociação. Os resultados, nos sugerem perspectivas para a produção de moléculas de Rb2 no estado vibracional fundamental. / In this work, we studied short-range photoassociation of rubidium atoms. We realize trap-loss spectroscopy in a magneto-optical trap of 85Rb using high power fiber laser, which had around 1MHz linewidth and 50W power at 1060nm to 1070nm interval. Two vibrational levels of the 0u+ excited potential were observed (v=137 e v=138). Besides that, we measured the lifetime of a crossed optical dipole trapped. As expected, the lifetime is shorter when the laser is tuned on resonance. A theoretical model predicts the molecular distribution in the vibrational levels of electronic ground state. The results suggest us perspectives to produce Rb2 molecules in the ground vibrational state.

Neste trabalho apresentamos a produção de moléculas frias heteronucleares em uma armadilha magneto-óptica mista de 39K e 85Rb e detectadas no estado fundamental. A técnica de detecção consiste na fotoionização pulsada das moléculas que, após terem sido fotoassociadas, decaem através de emissão espontânea para estados ligados do potencial do estado molecular fundamental. A partir dos resultados da produção de moléculas frias KRb, estudamos-as com relação ao tipo de colisões que as originam, e à temperatura associada ao seu movimento translacional. Experimentos foram também realizados para comprovar que as moléculas detectadas são provenientes do estado fundamental. Finalmente, também estudamos neste trabalho, a taxa segundo a qual são formadas. Concomitantemente à produção de KRb, moléculas frias homonucleares 39K2 e 85Rb2 são também formadas, detectadas e caracterizadas. São apresentados também, os primeiros passos dados em direção à realização de espectroscopia fotoassociativa dos estados ligados das moléculas heteronucleares obtidas. / In this work, cold ground-state KRb molecules were produced by photoassociation in a two species magneto-optical trap (MOT) containing 39K and 85Rb. The KRb molecules are produced through photoassociation and detected in the ground state by multiphoton pulsed ionization. We have characterized their translational temperature and measured their formation rate constant. Homonuclear cold molecules 39K2 and 85Rb2 detected in their ground state were also formed in our trap and characterized as well. It is also reported our first efforts towards the realization of photoassociation spectroscopy of the heteronuclear molecules produced in our trap.

Neste trabalho apresentamos a produção de moléculas frias heteronucleares em uma armadilha magneto-óptica mista de 39K e 85Rb e detectadas no estado fundamental. A técnica de detecção consiste na fotoionização pulsada das moléculas que, após terem sido fotoassociadas, decaem através de emissão espontânea para estados ligados do potencial do estado molecular fundamental. A partir dos resultados da produção de moléculas frias KRb, estudamos-as com relação ao tipo de colisões que as originam, e à temperatura associada ao seu movimento translacional. Experimentos foram também realizados para comprovar que as moléculas detectadas são provenientes do estado fundamental. Finalmente, também estudamos neste trabalho, a taxa segundo a qual são formadas. Concomitantemente à produção de KRb, moléculas frias homonucleares 39K2 e 85Rb2 são também formadas, detectadas e caracterizadas. São apresentados também, os primeiros passos dados em direção à realização de espectroscopia fotoassociativa dos estados ligados das moléculas heteronucleares obtidas. / In this work, cold ground-state KRb molecules were produced by photoassociation in a two species magneto-optical trap (MOT) containing 39K and 85Rb. The KRb molecules are produced through photoassociation and detected in the ground state by multiphoton pulsed ionization. We have characterized their translational temperature and measured their formation rate constant. Homonuclear cold molecules 39K2 and 85Rb2 detected in their ground state were also formed in our trap and characterized as well. It is also reported our first efforts towards the realization of photoassociation spectroscopy of the heteronuclear molecules produced in our trap.