Quantenphysik soll High-Tech-Geräte voranbringen
In der Quantenphysik konnte nachgewiesen werden, dass die Bose-Einstein-Kondensation schon bei höheren Temperaturen als dem absoluten Nullpunkt eintritt. Dies führte dazu, dass die Phänomene der Bose-Einstein-Kondensation auf experimenteller und theoretischer Ebene weiter untersucht und potenzielle Anwendungsbereiche erforscht wurden. Bei der Entwicklung von High-Tech-Geräten wie Polaritonenlaser für CD- und DVD-Player und Laserdruckern kann man sich die Bose-Einstein-Kondensation ebenso zunutze machen wie bei der Fertigung neuer mikroelektronischer Komponenten auf Kohlenstoff- und Oxidbasis für Arbeitsspeicher (RAM) und Zentraleinheit (CPU) von Computern. Das Hauptziel des EU-finanzierten Projekts "Routes to Bose-Einstein Condensation at Room Temperature" (Robocon) ist es, die Möglichkeiten der praktischen Umsetzung von quantenphysikalischen Phänomenen wie der Bose-Einstein-Kondensation in verschiedenen Systemen zu untersuchen. Dabei lag der Forschungsschwerpunkt auf kohlenstoffbasierten Strukturen wie Graphit, Nanoröhren und Oxiden dicht am Metall-Isolator-Übergang. Außerdem wurden die Exziton-Polariton-Anregungen in Halbleitern untersucht. Unter Einwirkung ultrastarker Magnetfelder wurden Supraleitfähigkeit und Bose-Einstein-Kondensation sowie verschiedene Transporteigenschaften von Graphit erforscht. Keramiken mit einer tetragonalen Wolframbronze-Struktur sowie Überzügen aus Wolfram-(WO) bzw. Zinkoxid (ZnO) wurden untersucht und zeigten Anzeichen dafür, dass die Bose-Einstein-Kondensation bei Raumtemperatur auftreten könnte. Bisher liegt einer der Haupterfolge des Projekts darin, dass es bei Polaritonen – halb aus Materie und halb aus Licht bestehenden Teilchen – Anzeichen dafür gibt, dass die Bose-Einstein-Kondensation bei Raumtemperatur auftritt. Die Ergebnisse des Robocon-Projekts eröffnen neue Anwendungsmöglichkeiten des quantenphysikalischen Phänomens der Bose-Einstein-Kondensation in der Werkstoffwissenschaft. Die praktische Nutzung der Projektergebnisse wird die Entwicklung vieler technischer Geräte sicher weiter voranbringen.
