原子芯片集合了成熟的激光操纵原子的技术和微制造技术,能利用小型化的装置对原子进行复杂且精确地操控。在本论文中,首先详细地描述了用原子芯片操纵冷原子的实验,包括冷原子团的囚禁、压缩、导引、分裂和复合。其次研究了芯片表面引起的蒸发冷却效应。最后简单的介绍了利用射频蒸发冷却实现了玻色-爱因斯坦凝聚的实验过程。 利用镜面磁光阱从背景气体中捕获了大约1.5*10^7 个Rb原子,然后转移,压缩,偏振梯度冷却,光抽运。最后约4*10^6个处于F=2,m_f=2 态的原子被装载到芯片上的Z型微磁阱中。绝热地增加偏置场 ,原子团被绝热压缩,离芯片表面约85 μm。测量了压缩后磁阱的底部磁场和磁阱频率,研究了绝热压缩过程中原子团的位置、原子数、寿命、温度和弹性碰撞率的变化。在高度压缩的磁阱中,观察到了严重的加热现象,研究了加热率和磁阱频率的关系。 H型芯片上两根直导线通反向电流,同时加一个垂直于芯片表面的偏置场,在两根导线的中间会形成一个导引。成功地将U型微磁阱中的原子团装载到导引中,装载效率约60%。研究了原子团的在导引中运动特性,观察到了原子团在导引径向上的简谐振荡。研究了导引的位置和偏置场的关系。最后研究了重力势对反向电流导引和同向电流导引的影响。 利用双U型芯片上的两根U型线和一个外加偏置场,实现了原子团的对称分裂和复合。改变偏置场的大小和方向,观察到了原子团的非对称分裂。研究了分裂过程中原子团的轨迹变化和原子数比例的变化。 原子芯片表面可以认为是一种理想的射频刀,它可以选择性地蒸发掉所有能量高于表面势垒的原子。将原子团移向芯片表面的过程中,我们观察到了表面蒸发冷却效应。这种表面蒸发冷却的效率是位置相关的,也和磁阱的形状有关系。当原子团离芯片表面...