Efimov-Physik im Lithium-Rubidium-Gemisch

Abstract

Thema dieser Dissertation sind Experimente zum Nachweis einer Efimov-Resonanz im ultrakalten Gemisch atomarer Lithium- und Rubidium-Gase. Für diese Experimente wurde die bestehende Apparatur umfangreich verändert und erweitert.

Im Rahmen dieser Arbeit konnte erstmals eine Efimov-Resonanz im Lithium-Rubidium-Gemisch beobachtet werden. Dazu wurde Kollisionsheizen nahe der breiten s-Wellen-Feshbach-Resonanz im Streukanal 7Li |1,1> + 87Rb |1,1> bei einer Magnetfeldstärke von 661G untersucht. Die heteronukleare Efimov-Resonanz zeigt sich durch eine überhöhte Dreikörperrekombinationsrate in der Hochfeldflanke der Feshbach-Resonanz.

Zwei weitere Resonanzen wurden mit verbesserter Auflösung untersucht, womit ein neues Modell der Molekülpotentiale der Lithium-Rubidium-Isotopensysteme entwickelt werden konnte. Es liefert für die beobachtete Efimov-Resonanz einen Wert für die Streulänge von −1870(121)a0 Bohrradien. Die Übereinstimmung unterstützt die aktuell diskutierte Vermutung der Van-der-Waals-Universalität des Dreikörperparameters auch für heteronuklare Gemische.

In einem zweiten Experiment wurden Radiofrequenzspektren an einem stark wechselwirkenden, fermionischen Lithium-Gas aufgenommen. In der Nähe einer p-Wellen-Feshbach-Resonanz bei 159,15 G konnten quasi-gebundene Moleküle und freie Atome beobachtet werden. Die Bindungsenergie konnte durch Radiofrequenzassoziation direkt gemessen werden.