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Originaltitel:
Feshbach-Resonanzen bei Stößen ultrakalter Rubidiumatome 
Übersetzter Titel:
Feshbach resonances in collisions of ultracold rubidium atoms 
Jahr:
2003 
Dokumenttyp:
Dissertation 
Institution:
Fakultät für Physik 
Betreuer:
Rempe, Gerhard (Prof. Dr.) 
Gutachter:
Rempe, Gerhard (Prof. Dr.); Kleber, Manfred (Prof. Dr.) 
Format:
Text 
Sprache:
de 
Fachgebiet:
PHY Physik 
Stichworte:
Feshbach-Resonanz; Bose-Einstein-Kondensation; ultrakalte Atome; interatomare Wechselwirkung; Atom-Molekül-Kopplung; Laserkühlung; Speicherung 
Übersetzte Stichworte:
Feshbach resonance; Bose-Einstein condensation; ultracold atoms; atomic interaction; atom molecule coupling; laser cooling; trapping 
Schlagworte (SWD):
Rubidiumatom; Bose-Einstein-Kondensation; Feshbach-Resonanz 
TU-Systematik:
PHY 026d; PHY 530d 
Kurzfassung:
Atomare Bose-Einstein-Kondensate in ultrakalten, verdünnten Gasen stellen nahezu ideale Quantengase dar, die seit 1995 experimentell untersucht werden können. In den neuesten Experimenten spielt die interatomare Wechselwirkung eine entscheidene Rolle für die große Vielfalt der beobachteten Phänomene. So ist es beispielsweise möglich, die Wechselwirkung der Atome untereinander durch Magnetfeld-induzierte Resonanzen im elastischen Stoßquerschnitt, so genannte Feshbach-Resonanzen, gezielt zu verändern. Thema der vorliegenden Arbeit ist die Beobachtung von mehr als 40 magnetisch-induzierten Feshbach-Resonanzen bei Stößen ultrakalter Atome, erstmals anhand des Isotops Rubidium 87, welches weltweit in der großen Mehrzahl der Experimente zur Bose-Einstein-Kondensation verwendet wird. Untersucht wurde hierbei der Magnetfeldbereich zwischen 0,5 und 1261 G sowie unterschiedliche Spinmischungen. Als Signatur der Resonanzen dienten Teilchenverluste in optisch gespeicherten Ensembles von Atomen infolge resonant überhöhter inelastischer Stoßprozesse. Mittels Mikrowellenspektroskopie wurden die Resonanzpositionen mit einer hohen absoluten Genauigkeit von ca. 30 mG bestimmt. Ursprünglich waren lediglich vier Feshbach-Resonanzen für den Zustand |f,mf> =|1,1> vorhergesagt worden, welche durch Kopplung des Streuzustandes an gebundene Molekülzustände mit der Drehimpulsquantenzahl l=0 hervorgerufen werden. In Zusammenarbeit mit Prof. B. J. Verhaar und E. G. M. van Kempen von der Technischen Universität Eindhoven konnten alle Resonanzen bis auf eine unter Berücksichtigung zusätzlicher Kopplungsmechanismen und weiterer Eingangskanäle eindeutig identifiziert werden. Darüber hinaus gelang es, anhand der experimentell bestimmten Resonanzpositionen einen verbesserten Parametersatz für das Wechselwirkungspotential von Rubidium abzuleiten. Die Abweichungen zwischen experimentell bestimmten und theoretisch vorhergesagten Resonanzpositionen bewegen sich nunmehr im Bereich weniger Promille. Im Bereich der breitesten Resonanz des Eingangskanals |1,1> ×|1,1> bei ca. 1007 G wurde der beobachtete Teilchenverlust genauer untersucht. Auf der Resonanz folgt die Abnahme der Teilchenzahl auf langen Zeitskalen einem resonant überhöhten Drei-Körper-Zerfall mit einer Ratenkonstanten, die den entsprechenden Wert fernab der Resonanz um ca. zwei Größenordnungen übersteigt. Die Messungen legen zudem die Existenz eines zusätzlichen Zerfallsmechanismus nahe, der auf extrem kurzen Zeitskalen (< 1 ms) stattfindet. Ergebnisse anderer Arbeitsgruppen geben Anlaß zu der Vermutung, dass kohärente Kopplungen zwischen Atomen, Molekülen und dissoziierten Atom-Atom-Paaren hierbei eine entscheidende Rolle spielen. Die Arbeit enthält ferner die Beschreibung und Charakterisierung einer neuen Apparatur, die es erlaubt, Bose-Einstein-Kondensate mit hoher Wiederholrate und hervorragender Reproduzierbarkeit zu erzeugen, unabdingbare Voraussetzungen für die durchgeführten Untersuchungen an Feshbach-Resonanzen in Rubidium 87. 
Übersetzte Kurzfassung:
Atomic Bose-Einstein condensates in ultracold dilute gases represent almost ideal quantum gases, which can be investigated experimentally since 1995. In the latest experiments, the interactions among the atoms plays a crucial role for a variety of phenomena. These interactions can be tuned by means of so called magnetically induced Feshbach resonances, i. e. resonances of the elastic scattering cross section. This thesis reports on the observation of more than 40 magnetically induced Feshbach re...    »
 
Veröffentlichung:
Universitätsbibliothek der TU München 
Mündliche Prüfung:
29.07.2003 
Dateigröße:
5635679 bytes 
Seiten:
180 
Letzte Änderung:
21.08.2007