氢分子离子(HD+)
HD+由一个氢原子（质子）和一个氘原子组成，两者都与一个电子结合。它是最简单的分子离子有不同的原子核。在HD+上做精确的光谱实验对于理解三体系统结合在一起时如何演化十分重要。HD⁺振动和旋转的频率与原子核和电子的质量有关。因此，通过将理论和实验结合起来，我们可以使用HD⁺精确的光谱来计算出相关的物理常数。例如，我们可以找到“质子-电子质量比”这一没有任何单位的常数。
HD+
近年来，制备（超）冷分子和分子离子已成为研究的热点。问题是，大多数分子离子并没有一个简单的、重复的能量转换循环。这是直接使用激光冷却它们的最大障碍。然而，协同冷却是一种非常有效的冷却分子离子的方法，它依赖于激光冷却离子和其他不能直接被激光冷却的离子之间的库仑相互作用。该方法极大地推进了（超）冷分子离子的研究。
Be+/HD+离子的双组分库仑晶体
钍核光钟
现如今提出的钍核光学钟是基于钍-229（229）核中特殊的8.4 eV核跃迁。由于钍-229原子核的隔离性和核跃迁的窄线宽，预计钍核光学钟的精度将超过现有的原子钟，这是目前最精确的时钟。
我们实现核光学钟的途径是基于钍离子。三价钍-229离子受到离子阱的限制。它们通过激光冷却或协同冷却冷却到几mK。在这个温度下，钍-229离子形成一种被称为库仑晶体的有序结构。这些离子在库仑晶体中与环境隔绝，可以长时间被囚禁，因此有利于核跃迁激发。电子桥跃迁是与电子跃迁和核跃迁耦合的跃迁，可以用来激发钍-229的核跃迁。有些电子跃迁比直接核跃迁具有更大的跃迁速率。
三价钍-229离子的电子能级、电子跃迁及电子桥激发
