07.09.2005

Heiße News von kalten Kondensaten

Mit einer Arbeit über fermionische Molekülkondensate stellen Innsbrucker Forscher in diesem Jahr eine der weltweit meistzitierten Physik-Publikationen.


Heiße News von kalten Kondensaten

Mit einer Arbeit über fermionische Molekülkondensate stellen Innsbrucker Forscher um Rudolf Grimm in diesem Jahr eine der weltweit meistzitierten Physik-Publikationen. Nachwuchsforscher Johannes Hecker Denschlag sorgt indes mit neuen Ergebnissen ebenfalls für internationales Aufsehen.

Rudolf Grimm wurde im Juli für seine Forschungen zu Bose-Einstein-Kondensaten aus Atomen und Molekülen sowie fermionischen Quantengasen die höchste österreichische Wissenschaftsauszeichnung, der Wittgenstein-Preis verliehen. Mit seinem Team von Nachwuchsforschern kühlt er am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck Teilchen fast auf den absoluten Nullpunkt bei minus 273,15 Grad ab und fängt sie mit Hilfe von Laser- und magnetischen Fallen in der Mitte einer Vakuumzelle ein.

Im Jahr 2002 gelang Grimm die weltweit erste Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats aus Cäsium-Atomen, welches besonders vielseitige Wechselwirkungen bietet. Ein Jahr später erzeugte das Team erstmals ein Bose-Einstein-Kondensat aus Molekülen. Im vergangenen Jahr publizierten sie dann in der Fachzeitschrift Physical Review Letters neue Messergebnisse zum Übergang von einem Bose-Einstein-Kondensat aus Atomen zu einem Molekülkondensat. Diese Arbeit fand international höchste Aufmerksamkeit, was das Institute for Scientific Information (ISI) nun bestätigt: Das Paper war eines der meistzitierten aus dem Bereich der Physik in den letzten Monaten und wurde von ISI deshalb vergangene Woche als "Hot Paper" klassifiziert. "Die Theoretiker haben schon lange auf solche Messergebnisse gewartet. Sie konnten nun ihre Theorien daran überprüfen und weiterentwickeln", erklärt Grimm das internationale Aufsehen.

Atom-Molekül-Dunkelzustände
Zeitgleich wurde vom American Institute of Physics (AIP) eine weitere, vor kurzem publizierte Innsbrucker Arbeit als Highlight ausgewählt. Eine Arbeitsgruppe aus dem Team von Grimm konnte zum ersten Mal mithilfe von Laserlicht einen neuartigen Quantenzustand erzeugen, der sich nicht entscheiden kann, ob er sich wie ein Molekül oder wie freie Atome verhalten soll. Das von Johannes Hecker Denschlag geleitete Projekt nutzt dazu die Photoassoziation. Dabei werden Atome aus einem Bose-Einstein Kondensat von zwei Lasern angeregt und zu einem Molekül verbunden. Bei dem Prozess bildet sich der neuartige Atom-Molekül-Quantenzustand, der auch "Dunkelzustand" (Dark state) genannt wird, weil er aufgrund von Interferenz für das Laserlicht unsichtbar ist. "Die Beobachtung dieser so genannten Dunkelzustände ist ein zentraler Schlüssel, um atomare Bose-Einstein Kondensate mit Licht in molekulare zu verwandeln, ein lang gehegter Wunschtraum vieler Physiker", erläutert Johannes Hecker Denschlag. "Mit der aktuellen Arbeit konnten wir erstmals zeigen, dass zwischen den Atomen und den aus ihnen erzeugten Molekülen eine kohärente Beziehung besteht. Mit den Atom-Molekül-Dunkelzuständen haben wir eine ideales Werkzeug zur Hand, um die Molekülherstellung durch Photoassoziation weiter zu analysieren und zu optimieren", so Hecker Denschlag.

Die Arbeiten wurden vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF), der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und der Europäischen Union unterstützt.

Quelle: Uni Innsbruck

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