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Q: Quantenoptik

Q 27: Fallen und Kühlung III

Q 27.2: Fachvortrag

Mittwoch, 5. März 1997, 14:30–15:00, N 3

Lithium Atome in steilen magnetischen Fallen — •Claus Zimmermann — V. Vuletic, T. Fischer, M. Praeger, T. Hänsch

Magnetische Fallen bieten faszinierende Möglichkeiten, den Einfluß der Quantenstatistik auf ultrakalte atomare Gase zu untersuchen. Die bekannten Experimente zur Bose-Einstein- Kondensation von Natrium und Rubidium profitieren dabei von der ungewöhnlich großen Stoßrate der beteiligten Atome und der damit verbundenen schnellen Thermalisierung des Gases, was ein effizientes Verdampfungskühlen zuläßt. Lithium als einziges Alkali mit stabilem bosonischem und fermionischem Isotop ist aus physikalischer Sicht vielleicht noch interessanter, experimentell jedoch deutlich schwieriger. Es läßt sich optisch nur bis etwas unter die Dopplergrenze vorkühlen und erfordert wegen seines 13mal kleineren Streuquerschnitts wesentlich steilere Magnetfallen, um eine vergleichbare Kühleffizienz zu erreichen. Mit Hilfe einer Kombination von Permanentmagneten, Stromspulen und ferromagnetischen Polschuhen experimentieren wir mit Mikrofallen, in denen sich schaltbare Magnetfeld-Gradienten bis deutlich über 10T/cm bei moderaten Strömen von wenigen Ampere herstellen lassen. In diesen Mikrofallen betragen die Stoßraten für Lithium einige 10 ms und die Vibrationsfrequenzen erreichen Werte im MHz-Bereich. Weitere Anwendungen in der Atom-Interferometrie und bei der Konstruktion eines atomaren Laseranalogons (Boser) sind denkbar.