Wirbel in ultrakalten resonanten Fermi-Gasen

• Antragstellerin: Dr. Meret Mignon Krämer
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5446918

Die Untersuchung verdünnter Gase bei Temperaturen nahe des absoluten Nullpunkts gibt Einblick in die Quantennatur der Materie. Ein eindrucksvolles Beispiel für das Wirken der Quantenmechanik in diesen Systemen ist das Auftreten von Suprafluidität, die eine reibungslose Strömung ermöglicht. Dabei handelt es sich um ein Phänomen, das in sehr unterschiedlichen physikalischen Systemen auftritt. Beispiele finden sich auch im Bereich der Kernphysik, der Astrophysik und der Physik der Flüssigkeiten und Festkörper.In atomaren Fermi-Gasen, z.B. Lithium-6 oder Kalium-40, lässt sich unter Ausnutzung einer sogenannten Streuresonanz mit Hilfe eines Magnetfeldes experimentell einstellen, wie stark die Wechselwirkung zwischen den Atomen ist und ob diese sich anziehen oder abstoßen. Gleichzeitig lässt sich die Wechselwirkung auf der theoretischen Seite detailliert und präzise beschreiben. Dadurch eignen sich diese Systeme vorzüglich zur Erforschung der Mechanismen, die der Suprafluidität zugrunde liegen. Insbesondere bietet sich die beispiellose Gelegenheit den Übergang zwischen fermionischer Suprafluidität bei anziehender und bosonischer Suprafluidität bei abstoßender Wechselwirkung zu untersuchen.Ein wichtiges Instrument, Einblick in das Wesen suprafluiden Verhaltens zu erhalten, ist die Untersuchung der Wirbel, die sich ausbilden, wenn man das Gas in eine Drehbewegung versetzt. Diese unterscheiden sich grundlegend von Wirbeln in nichtsuprafluiden Systemen und geben Aufschluss über die Rolle der interatomaren Wechselwirkung bei der Entstehung von Suprafluidität. Ziel dieses Projektes ist es, Wirbelkonfigurationen in suprafluiden resonanten Fermi-Gasen zu berechnen und im Hinblick auf die Funktion der Wechselwirkung zu analysieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Italien, USA
• Gastgeber: Dr. Judah Levine