Ein zweidimensionales ultrakaltes Gas fermionischer polarer LiCs Moleküle

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Weidemüller
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 258183570

Das Ziel dieses Projektes ist es, ein dipolares Quantengas aus fermionischen LiCs Molekülen zu erzeugen, um Wenig- und Vielteilcheneffekte unter dem Einfluss langreichweitiger dipolarer Wechselwirkung zu untersuchen. LiCs verfügt über ein Dipolmoment von 5,5 Debye im rovibronischen Grundzustand. Ein solch großes Dipolmoment ist optimal, um die Auswirkung von starken dipolaren Wechselwirkungen zu untersuchen, wie sie beispielsweise in dipolaren Kristallen, Spin-Modellen und supersoliden Phasen auftreten. Um diese Phänomene zu untersuchen, wird das Gas bestehend aus fermionischen polaren Molekülen gegen inelastische Stoßverluste durch Einschluss in einem zweidimensionalen optischen Potential stabilisiert. Dies erlaubt die Kontrolle über chemische Reaktionen und die Entwicklung eines umfassenden Verständnisses der zugrunde liegenden Verlustprozesse. Die Moleküle werden aus schwach gebundenen Feshbach-Molekülen in einem zweifach entarteten Gasgemisch aus 6Li- und 133Cs-Atomen in einer optischen Dipolfalle und anschließendem STIRAP in den rovibronischen Grundzustand erzeugt. Die dipolare Wechselwirkung wird dann durch elektrische Mikrowellenfelder manipuliert. Im Zuge dieser Untersuchung werden wir Strategien zur Erhöhung der Phasenraumdichte durch Evaporationskühlung von polaren Molekülen entwickeln. Die Kombination aus einem stabilisierten Gas polarer Moleküle und einer starken dipolaren Wechselwirkungsenergie macht es möglich, ein molekulares Quantengas im Gleichgewicht- und Nichtgleichgewicht zu erforschen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2247: From few to many-body physics with dipolar quantum gases