Schwierige Materie in den Mittelpunkt setzen
Neben der flüssigen, festen und gasförmigen Aggregatzustände einer Materie existiert ein vierter, energiearmer Zustand, der als Bose-Einstein-Kondensat (BEC, Bose-Einstein condensate) bezeichnet wird. Bis vor kurzem handelte es sich bei diesem Zustand nur um eine theoretische Möglichkeit. Beim Bose-Einstein-Kondensat befindet sich der überwiegende Anteil der Atome im niedrigsten Energiezustand, weshalb eine Kühlvorrichtung verwendet muss, um Temperaturen um den absoluten Nullpunkt (-273 Grad Celsius) zu erreichen. Die Methode zum Gewinn von BEC hat das Potenzial zur Anwendung in vielen zukünftigen Technologien, steckt jedoch noch in den Kinderschuhen und erfordert noch einige Entwicklungsarbeit. Das Hauptziel des EU-finanzierten Projekts "Bose-Einstein condensation of ground state molecules" (M-BEC) war die Herstellung von BEC für Moleküle der niedrigsten Dreh- und Schwingungsebene im elektronischen Grundzustand. Das Projekt schlug die Verwendung von Lasern in zwei Phasen vor, um die Moleküle in den rovibronischen Energiezustand zu bringen. Die größte Herausforderung bei der Herstellung von BECs für die Physiker stellt die andauernde Einstellung der Laser trotz Interferenzen auf die richtige Frequenz dar. Das M-BEC-Projekt optimierte die für die molekularen Übergänge notwendigen präzisen Wellenlängen, indem es Spektroskopieverfahren verwendete. Darüber hinaus wurde ein optisches Gitter verwendet, um Energieverluste bei der unelastischen Kollision zu vermeiden. Der Einfluss des Gitters auf den Übergang zum Grundzustand wurde auch untersucht, um Impedanz des molekularen Übergangs zum Grundzustand zu vermeiden. Die Erfolge des M-BEC-Projekts haben die Grundlage für den molekularen Energietransfer zum Grundzustand gelegt. Die BEC-Technik kann potentiell in Anwendungen zur grundlegenden Forschung wie Quantengasen und hetronuklearen Molekülen verwendet werden. Dadurch wird die Untersuchung neuartiger Quantenphasen ermöglicht. Auch wenn sie bisher nur in einem Labor erzeugt werden konnten, wird angenommen, dass BECs zukünftig in diversen Technologien angewendet werden können.
