本文简单介绍了原子光学晶格的研究背景及其发展。光学晶格利用的是激光驻波场中周期性势阱对中性冷原子的囚禁。本文就不同光学晶格的形成及其性质进行了分类与综述。本文还特别介绍了本研究小组提出的利用中性原子的磁囚禁来实现原子磁光晶格和磁晶格方案。 本文提出了采用U型和Z型载流导线列阵实现磁光晶格和磁晶格的新方案。在U型导线列阵方案中，在导线平面上方产生了中心磁场强度为零的四极阱列阵；在Z型导线列阵方案中，在导线平面上方产生了Ioffe阱列阵，磁阱中心存在不为零的磁场最小值。接着详细计算了两种方案中磁阱的磁场强度及其梯度与曲率的空间分布，理论证明了实现磁光晶格和磁晶格的可行性。研究表明冷原子从磁光晶格到磁晶格的装载可以通过改变导线中的电流来实现，从而使得制备冷原子列阵和实现玻色—爱因斯坦凝聚(BEC)列阵可以在同一块微电子芯片上进行。 本文提出了利用方形和圆形载流导线列阵实现可控磁光晶格和磁晶格的新方案。首先，利用单个的方形和圆形载流导线在导线平面上下方形成对称的可控磁光双阱和Ioffe双阱，分别计算了磁阱的磁场强度及其梯度与曲率的空间分布，并且详细计算了双阱离开导线平面的距离与导线电流和垂直方向偏磁场之间的变化关系，讨论了通过调节电流和偏磁场来实现单阱到双阱之间的连续演化问题。特别地，在磁光双阱方案中，计算了冷原子数目和电流之间的关系，磁光阱中原子温度和激光强度、失谐量之间的关系，讨论了在冷原子碰撞性质等研究领域中的应用前景；在Ioffe双阱方案中，讨论了双阱在水平方向的平移与水平方向偏磁场之间的关系。接着，计算并讨论了把方形导线和圆形导线扩展为二维列阵以实现磁光晶格和磁晶格的实验可行性，并讨论了它们的潜在应用。