KIP-Veröffentlichungen

 
Jahr 2006
Autor(en) Ralf Stützle
Titel Nicht zerfließende Wellenpakete in imaginären Potentialen
KIP-Nummer HD-KIP 06-01
KIP-Gruppe(n) F17
Dokumentart Dissertation
Keywords Materiewellenoptik, Atomoptik
Abstract (de) In dieser Arbeit wird die experimentelle Realisierung eines neuartigen nicht zerfließenden Wellenpakets beschrieben. Es wird gezeigt, dass ein Absorptionsmechanismus die Dispersion einer Materiewelle kompensieren kann und sich so im Bereich eines Absorptionsminimums ein Wellenpaket ausbildet, dessen Form zeitlich konstant ist. Das Experiment wurde mit einem langsamen, intensiven Strahl metastabiler Argonatome durchgeführt. Eine stehende Lichtwelle, die resonant mit einem offenen Übergang des metastabilen Atoms ist, wirkt als periodische absorptive Struktur. Die Wellenfunktion wird durch Messung der Impulsverteilung charakterisiert. Eine interferometrische Methode erlaubt zudem Rückschlüsse auf die räumliche Phase des nicht zerfließenden Wellenpakets. Mit einem veränderten Aufbau konnte durch Überlagerung des Dipolpotentials zweier stehender Lichtwellen ein periodisches Doppeltopfpotential für Atome realisiert werden. Dies ist der Ausgangspunkt, um das Tunneln einzelner Atome untersuchen zu können. In dieser Arbeit wurden numerische Simulationen zur Präparation des Anfangszustands und zur zukünftigen Erweiterung des Experiments durchgeführt. So sollte es demnach möglich sein getriebenes Tunneln zu untersuchen und so auch den Effekt des Coherent Destruction of Tunneling zu demonstrieren.
Abstract (en) In this thesis the realization of a new type of nonspreading wave packets is presented. It is shown, that an absorption mechanism can compensate the dispersion of a matterwave. Therefore wave packets form around points of minimal absorption whose width doesn"t change in time. The experiments were performed using a slow, intensive beam of metastable argon atoms. A standing light wave resonant with an open transition of the metastable atom acts as a periodic absorptive structure. The wave function is characterized by measuring the momentum distribution. An interferometric method allows to deduce the spatial phase of the nonspreading wave packet. A periodic double-well potential for atoms was created by adding the dipole potential of two standing light waves in a modified setup. This is the starting point for studying tunnelling of single particles. In this thesis numerical simulations concerning the preparation of the initial wave function are presented. Also the extension of the experiment towards a driven system with the goal to demonstrate the effect of coherent destruction of tunnelling is studied numerically.
Datei Dissertation
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