Ultra-Kalte Moleküle

Forschungprojekt P 14645Ultra-Kalte MoleküleLaurentius WINDHOLZ09.10.2000 Nach der erfolgreichen Entwicklung von Methden zur Laserkühlung und zum Einfangen von Neutralatomen, die letzlich zur Beobachtung von Bose-Einstein-Kondensation geführt hat, ist die Produktion ultra-kalter Moleküle in ihrem Grundzustand eine große Herausforderung. Der vorliegende Antrag beschäftigt sich mit den meisten Fragen, die auf dem Weg zu stabilen, dichten Wolken freier Moleküle, erzeugt aus lasergekühlten atomaren Ensembles, noch offen sind. Unsere unmittelbar vorangegangenen Arbeiten haben sich mit der Laserkühlung und dem Einfang von Atomen in magneto-optischen Fallen und mit Photoassoziationsspektroskopie von NatriumMolekülen beschäftigt. Wir betreiben die weltweit einzige magneto-optische Falle, die es gestattet, gleichzeitig Natriumund Lithium-Atome in sich überlagemden Wolken zu speichern. Die Erweiterung der Apparatur zur Durchführung von Ionendetektion bei gleichzeitiger Flugzeitmessungen soll das Detektionslimit (im Vergleich zur derzeit durchgeführten Messung der Fallenverluste über Fluoreszenz) deutlich erhöhen und den Nachweis der Produktion hereronuklearer Moleküle (LiNa) erlauben. Derartige Moleküle sind von besonderem Interesse wegen ihres permenenten elektrischen Dipohnoments, sodaß sie Kandidaten für elektrostatisches Einfangen und für die Manipulation mit extemen Feldern sind. Generell soll das Problem des Einfangens von Molekülen (d.h. auch von Na- und Li-Dimeren) durch Implementation einer quasi-elektrostatischen Falle (Fokus eines C02-Laser-Strahls) studiert werden. Von besonderem Interesse sind ultra-kalte Moleküle in ihrem elektronischen Grundzustand, und das Kühlen ihrer inneren Freiheitsgrade (Vibration, Rotation). Daher soll versucht werden, durch Photoassoziation erzeugte Moleküle in den Grundzustand überzuführen und einzufangen. Eine dichte Wolke ultra-kalter Moleküle würde Anwendungen in der Meßtechnik, der Chemie kalter Moleküle, der Materiewelleninterferometris usw. erlauben.