Espectroscopia de átomos en medios confinados

Investigamos espectroscópicamente vapores atómicos de Rb confinados en nano-tubos de alúmina. En este confinamiento 2D observamos la dinámica difusiva del movimiento de los átomos dentro de los nano-tubos. Descubrimos que es posible modificar dicho proceso de difusión mediante la acción de luz no resonante. La luz reduce el tiempo de residencia de los átomos adsorbidos sobre la superficie interna de los nano-tubos a través de un efecto denominado LIAD (Light Induced Atomic Desorption) [Vil10]. Posteriormente desarrollamos celdas espectroscópicas de vidrio poroso, donde los átomos de Rb se alojan en los intersticios micro-métricos del medio poroso. Estos medios espectroscópicos presentan la originalidad de que los átomos interactúan con la luz que difunde por el medio poroso [Vil13]. La interacción de los vapores confinados con luz difusa tiene singulares consecuencias sobre las señales espectroscópicas.

A pesar del confinamiento 3D que experimentan los átomos en estos medios, y de la naturaleza difusa de la luz, observamos señales espectroscópicas con anchos próximos al natural [Vil14]. También realizamos espectroscopia de dos fotones, para la cual observamos líneas espectrales con una forma muy singular y característica [Amy17].

En el marco de estas investigaciones desarrollamos un método espectroscópico novedoso para caracterizar un medio poroso que permite medir la dimensión características de sus poros [Fai19].


[Vil10] “Light-induced atomic desorption and diffusion of Rb from porous alumina», S. Villalba, H. Failache and A. Lezama, Phys. Rev. A 81, 032901 (2010) .

[Vil13]   “Rb optical resonance in a random porous medium«, S. Villalba , H. Failache, A. Laliotis, L. Lenci, S. Barreiro, A. Lezama. Optics Letters 38(2), 193-195 (2013).

[Vil14]   “Sub-Doppler resonances in the back-scattered light from random porous media infused with Rb vapor«, S. Villalba, A. Laliotis, L. Lenci, D. Bloch, A. Lezama, H. Failache. Phys. Rev. A 89, 023422 (2014).

[Amy17] “Two-photon excitation of rubidium atoms inside porous glass«, L. Amy, L. Lenci, S. Villalba, H. Failache, A. Lezama. Phys. Rev. A 96, 043819 (2017).

[Fai19]  “Measurement of the size of voids in dielectric media«. H. Failache, L. Amy, S. Villalba and A. Lezama, Journal of Applied Physics 126, 125103 (2019).