Neue Nachwuchsforschergruppe untersucht ultrakalte Atome unter Rasterelektronenmikroskop

Emmy Noether-Nachwuchsgruppe mit Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft am Institut für Physik eingerichtet

22.04.2005

Am Institut für Physik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) wird zum 1. Mai 2005 in der Arbeitsgruppe Quanten-, Atom- und Neutronenphysik (QUANTUM) eine neue Nachwuchsforschergruppe eingerichtet. Die Arbeitsgruppe QUANTUM steht unter der Leitung von Prof. Dr. Immanuel Bloch, Leibniz-Preisträger 2005, und untersucht unter anderem das Verhalten von Atomen bei Temperaturen knapp über dem absoluten Temperaturnullpunkt von ungefähr minus 273 Grad Celsius. Dabei wird die Bewegung der Teilchen sehr langsam und sie beginnen plötzlich sich zu organisieren und perfekt im Gleichtakt zu schwingen. Ein neuer Materiezustand, das sogenannte Bose-Einstein-Kondensat, ist geboren.

Ziel der Nachwuchsforschergruppe unter Leitung von Dr. Herwig Ott ist es, neue Methoden zu entwickeln und einzusetzen, um in ultrakalten Quantengasen einzelne Atome nachweisen und manipulieren zu können. Dazu soll ein Rasterelektronenmikroskop mit einer Apparatur zur Erzeugung von Bose-Einstein-Kondensaten verbunden werden. Mit dem fokussierten Elektronenstrahl können die Atome in dem Bose-Einstein-Kondensat ortsaufgelöst ionisiert und anschließend nachgewiesen werden. Damit sollen neue, mikroskopische Einblicke in diese faszinierenden Quantensysteme ermöglicht und Untersuchungen zu Korrelationen und zur Verschränkung von Atomen durchgeführt werden.

Herwig Ott, Jahrgang 1971, führte für seine Doktorarbeit am Physikalischen Institut der Universität Tübingen Experimente durch, in denen es ihm gelang, erstmals Bose-Einstein-Kondensate in magnetischen Mikrofallen zu erzeugen. Nach seiner Promotion wechselte er ans European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy (LENS) in Florenz in Italien, um ultrakalte fermionische Quantengase in periodischen Strukturen zu erforschen. Danach folgte ein Forschungsaufenthalt am Kernfysisch Versneller Instituut (KVI) in Groningen in den Niederlanden. Hier untersuchte er Ladungsaustauschreaktionen bei Ion-Atom-Stößen. Die Entscheidung, das Forschungsprojekt innerhalb der neu gegründeten Arbeitsgruppe QUANTUM an der JGU durchzuführen, fiel ihm nicht schwer: "In Mainz finde ich ideale Voraussetzungen für meine Forschung. Die Labore sind bestens ausgestattet, die Infrastruktur und das wissenschaftliche Umfeld sind ausgezeichnet und auch thematisch passt meine Forschung sehr gut zu den anderen Experimenten der Arbeitsgruppe zur Atom- und Quantenphysik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz", so Ott.

Die Forschergruppe wird im Rahmen des Emmy Noether-Programms von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Dieses Programm möchte einen Weg zu früher wissenschaftlicher Selbstständigkeit eröffnen. Promovierte Forscherinnen und Forscher erwerben durch die Leitung einer eigenen Nachwuchsgruppe die Befähigung zur Hochschullehrerin bzw. zum Hochschullehrer. Die Förderung beträgt in der Regel fünf Jahre. Die Bewerberinnen und Bewerber müssen sich durch herausragende wissenschaftliche Arbeit und internationale Forschungserfahrung auszeichnen. Die Hochschule, an der sie ihre Nachwuchsgruppe einrichten, können sie frei auswählen.