Ultrakalte Chromatome

• Applicant: Professor Dr. Tilman Pfau
• Subject Area: Optics, Quantum Optics and Physics of Atoms, Molecules and Plasmas
• Term: from 1998 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5464159

Forschungsgegenstand dieses Projektes ist die Erzeugung entarteter bosonischer und fermionischer Quantengase aus Chromatomen und die Untersuchung und Anwendung ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften. Aufgrund der sechs ungepaarten Valenzelektronen haben Chromatome ein ungewöhnlich großes magnetisches Moment sowie eine reichhaltige elektronische Struktur. Diese beiden Besonderheiten erlauben die Realisierung von steilen magnetischen Fallen, das kontinuierliche Laden derselben sowie das Studium der magnetischen Dipol-Dipol-Wechselwirkung... Dann soll mit Hilfe der Verdampfungskühlung ein Bose-Einstein-Kondensat aus Chromatomen realisiert werden. Es soll dabei insbesondere untersucht werden, inwieweit sich ein schon demonstriertes Verfahren zur kontinuierlichen Beladung einer magnetischen Falle zum kontinuierlichen Nachladen eines "Keim-Kondensats" eignet, aus dem gleichzeitig auch Atome ausgekoppelt werden. Weiterhin soll die Stabilität und Dynamik des Kondensats unter dem Einfluss der magnetischen Dipol-Dipol-Wechselwirkung studiert werden.Durch sympathetische Kühlung des fermionischen 53Cr sollen ein entartetes Fermigas erzeugt und dessen thermodynamische Eigenschaften charakterisiert werden. Zielrichtung ist dabei die Untersuchung des Einflusses des Pauliprinzips auf die kollektive Atom-Licht-Wechselwirkung sowie die Dynamik schwach wechselwirkender, entarteter Fermigase.Gemischte Fermi- und Bosegase, mehrkomponentige Fermigase sowie spinpolarisierte Fermigase sind bei geeigneter Wechselwirkungsstärke dazu geeignet, die Bildung von Cooper-Paaren zu beobachten. Für den spinpolarisierten Fall wird aufgrund der magnetischen Dipol-Dipol-Wechselwirkung für Chrom eine realistische BCS-Sprungtemperatur von eta 1/10 der Fermitemperatur vorhergesagt.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 282: Quantengase
• Major Instrumentation: Vakuumkammer mit Öfen (Selbstbau)
• Instrumentation Group: 8330 Vakuumbedampfungsanlagen und -präparieranlagen für Elektronenmikroskopie