Quantengase und Laserentwicklung in Kürze:
Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Erforschung von Quantenphänomenen in ultrakalten Atomgasen. Wenn freie Atome in einer Falle gefangen und ihre Temperatur sehr weit abgesenkt wird, so treten fundamentale Eigenschaften wie die Quantisierung von Energie und Impuls zutage und die Quantenstatistik bestimmt den Zustand des Gases. Dadurch wird es möglich, exotische Phasen, wie Bose-Einstein Kondensate zu erzeugen. Unter bestimmten experimentellen Bedingungen können diese Systeme als außerordentlich gut kontrollierbare Modellsysteme zur genaueren Untersuchung von zahlreichen ungelösten Fragestellungen, etwa in der Festkörperphysik, wie eine Erklärung der Hochtemperatur-Supraleitung, verwendet werden. Zudem bieten diese Systeme einen hervorragenden Zugang zu fundamentalen Eigenschaften von Quantensystemen und deren genauen Untersuchung.
Desweiteren werden in der Forschungsgruppe Vielfarben- und durchstimmbare Laser entwickelt. Derartige Lichtquellen werden industriell nachgefragt, da unter Anderem zur konfokalen Mikroskopie oder Fluoreszenzspektroskopie Quellen mit frei veränderbarer Wellenlänge erforderlich sind. Weiterhin werden in diesem Arbeitsbereich Methoden zur höchempfindlichen Spektroskopie entwickelt um die Zusammensetzung von Gasen — etwa bei Verbrennungsprozessen oder in Eisbohrkernen (Stichwort CO2-Problematik) zu bestimmen.
Woran wir forschen:
Im Speziellen forschen wir am Transport von kalten Atomen durch hohle Lichtleiter. Hierbei untersuchen wir die Wechselwirkung von Laserlicht mit den Atomen in der Hohlfaser um fundamentale Aspekte dieser Wechselwirkung zu studieren. Weiter untersuchen wir das Auftreten von magnetischen Phasen in ultrakalten Spinor Bose-Einstein Kondensaten, insbesondere im Zusammenhang mit Kondensaten die durch optische Gitterpotentiale in eine besondere räumliche Ordnung gebracht werden. In einem anderen Forschungsprojekt werden ultrakalte bosonische und fermionische Quantengase in räumlichen Überlapp gebracht und unter Anderem die Bildung von heteronuklearen Molekülen untersucht. In einem Zusammenschluss mehrerer europäischer Forschungsgruppen sind wir im Bereich der Quantengase an Projekten beteiligt, deren Ziel die Erzeugung und Untersuchung vom Bose-Einstein Kondensaten im Weltraum ist.
Die Teilgruppe Spektroskopie befasst sich mit der Entwicklung von Vielfarbenlasern im sichtbaren Wellenlängenbereich und einem frei durchstimmbaren Faserlaser von 600nm-640nm. Im Zusammenhang damit wird auch die Dynamik von Mulitmodenlasern, insbesondere theoretisch untersucht. In der Intra-Cavity Absorptionsspektroskopie stehen Anwendungen wie die hoch empfindliche Bestimmung von Gaszusammensetzungen, zum Beispiel in Verbrennungsprozessen im Vordergrund.