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PV: Plenarvorträge
PV V
PV V: Plenary Talk
Wednesday, March 18, 1998, 09:45–10:30, Audimax
Kollektive Quanteneffekte in 4He-Clustern — •J. Peter Toennies — M.P.I. für Strömungsforschung, D-37073 Göttingen
Kleine und große Cluster aus 4He-Atomen zeigen eine Reihe einzigartiger Quanteneffekte. Durch Beugung der Materiewellen der äußerst schwach gebundenen (Eb ≈ 10−7 eV) Helium Dimere und Trimere an Nanostruktur-Transmissionsgittern konnte ihre Existenz erstmalig zweifelsfrei nachgewiesen werden [1]. Aus den Beugungsgintensitäten wird zur Zeit deren räumliche Größe, die auf 50 Å bzw. 300 Å geschätzt wird, bestimmt. In größere flüssige 4He-Tröpfchen (N>103 Atome) sind einzelne Moleküle wie z.B. SF6, OCS und Glyoxal (C2O2H2) eingelagert und sowohl im infraroten [2] als auch im sichtbaren Bereich [3] spektroskopiert worden. Die scharfen, gut aufgelösten Rotationslinien zeigen, daß die Moleküle frei rotieren und aus den Intensitäten erhält man Temperaturen von 0,38K. Der Vergleich der IR-Spektren in reinen nicht-suprafluiden 3He und in reinen 4He-Tröpfchen gibt einen starken Hinweis darauf, daß die freie Rotation eine mikroskopische Manifestion der Superfluidität ist. Bei Dotierung der 3He-Tröpfchen mit 4He beobachtet man den Übergang zu den scharfen Rotationslinien bei etwa 50 4He Atomen.
[1] W. Schöllkopf and J.P. Toennies, Science 266, 1345 (1994)
[2] W. Hartmann, R.E. Miller, J.P. Toennies, and A.F. Vilesov, Phys. Rev. Lett. 75, 1566 (1995)
[3] M. Hartmann, F. Mielke, J.P. Toennies, A.F. Vilesov, and G. Benedek, Phys. Rev. Lett. 76, 4560 (1996)