Spektroskopische Manipulationsapparatur für ultrakalte Moleküle
Final Report Abstract
Mit dem Gerät wurden ultrakalte, molekulare Ensembles von Rb2 Molekülen manipuliert und untersucht. Die bisherigen Arbeiten lassen sich grob in zwei Projektlinien einteilen: 1) Präzisionsspektroskopie an Rb2 Molekülen: a) Ausgehend von ultrakalten, schwachgebundenen 87Rb2 Feshbachmolekülen wurden detailliert die Terme in den c 3Σ g Zuständen, und den stark gekoppelten A 1Σ u ~ b 3Πu Zuständen untersucht. Besonderer Augenmerk wurde hier auf die Hyperfeinaufspaltung/ Zeemanstruktur gelegt, die bei in unseren Experimenten aufgelöst werden kann. Hier konnten neue Erkenntnisse gewonnen werden und frühere Untersuchungen müssen korrigiert werden. b) Mit Hilfe von optischen Ramanübergängen konnten die Feshbachmoleküle in verschiedene tiefgebundene Molekülzustände (z.B. dem Rovibrationsgrundzutand) transferiert werden. Ausgehend von diesen Molekülzuständen wurde auch wieder Spektroskopie an angeregten 87Rb2 Molekülen durchgeführt. Da der Kernspin I eine gute Quantzahl in den tiefgebundenen Zuständen ist, konnten mit Hilfe von Auswahlregeln eindeutige Zuordnungen für angeregte Niveaus gefunden werden. 2) Präparation von tiefgebundenen Rb2 Molekülen und erste Kollisionsexperimente mit diesen ultrakalten Molekülen a) Es wurden Methoden entwickelt, tiefgebundene, ultrakalte Rb2 Moleküle in verschiedene genau definierte Quantenzustände zu überführen, charakterisiert z.B. durch ihre Rotationsquantenzahl, Kernspin, Vibrationsquantenzahl, Magnetquantenzahl und äußere Magnetfelder. Die Überführung der bei hohen Magnetfeldern (~ 1/10 Tesla) erzeugten Moleküle zu niedrigen Magnetfeldern bereitete teilweise Probleme durch ungeklärte Verlustprozesse beim Rampen. b) Es wurden erste Kollisionsexperimente mit ultrakalten Rb Molekülen, in genau definierten Quantentzuständen (im niedrigsten Triplettzustand) durchgeführt. In diesen Kollisionen können die Triplett-Moleküle in inelastischen Stößen zu Singulettzuständen relaxieren. Bei den Experimenten wurden die Triplett-Moleküle in einem optischen Gitter gehalten. Der Einschluss des Gitters konnte unabhängig voneinander in drei Raumrichtungen variiert werden. Wir beobachteten unterschiedliche Moleküllebensdauern, abhängig vom Einschluss.
Publications
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Population distribution of product states following threebody recombination in an ultracold atomic gas. Nature Physics 9, 512 (2013)
A. Härter, A. Krükow, M. Deiß, B. Drews, E. Tiemann, and J. Hecker Denschlag
