Bose-Einstein-Kondensat aus Photonen hergestellt

25/11/2010 - 12:51 von N. Dlisch | Report spam
http://www.spiegel.de/wissenschaft/...83,00.html
25.11.2010

Entdeckung

Neue Lichtquelle ermöglicht Röntgenlaser

Bild] Bonner Universitàt: Schöpfer des Super-Photons

Bonner Physikern ist es etwas gelungen, das lange als unmöglich galt: Sie
haben ein Bose-Einstein-Kondensat (BEK) aus Photonen hergestellt. Die
Methode eigne sich möglicherweise, um neuartige laseràhnliche Lichtquellen
zu konstruieren, die im Röntgenbereich leuchteten, teilt die Universitàt
Bonn mit. Weil das Licht kurzwelliger ist als das herkömmlicher Laser könnte
dies zum Beispiel zum Bau leistungsfàhigerer Computerchips führen.

In einem Bose-Einstein-Kondensat verhalten sich Atome wie ein einziges
riesiges Superteilchen. Um diesen Zustand zu erreichen, müssen sie nicht nur
stark konzentriert, sondern auch extrem abgekühlt werden. Bereits in 1924
sagten der indische Physiker Satyendranath Bose und Albert Einstein voraus,
dass dieser Zustand existieren muss, aber erst gut 70 Jahre spàter konnten
Forscher dies im Labor nachweisen.

Eric Cornell, Wolfgang Ketterle und Carl Wieman erhielten dafür 2001 den
Physik-Nobelpreis. Die BEK-Erzeugung gelang mit verschiedenen Atomen - unter
anderem mit Rubidium und Wasserstoff. Aber nicht aus Photonen. Sie
verschwinden, wenn sie abgekühlt werden. Die Bonner Physiker Jan Klàrs,
Julian Schmitt, Frank Vewinger und Martin Weitz haben laut ihrem Bericht im
Wissenschaftsmagazin "Nature" jetzt trotzdem ein Bose-Einstein-Kondensat aus
Photonen hergestellt.

Mit einem Malerpinsel unterschreiben

Sie warfen dafür einen Lichtstrahl zwischen zwei extrem eng aufgestellten
Spiegelflàchen hin und her. Zusàtzlich befand sich Farbe in dem winzigen
Hohlraum, so dass die Photonen immer wieder mit Farbstoffmolekülen
zusammenstießen. "Dabei nahmen die Photonen die Temperatur der
Farbstoff-Flüssigkeit an", sagt Professor Weitz. "Sie kühlten sich also auf
Raumtemperatur ab, und zwar ohne gleichzeitig verloren zu gehen." In einem
weiteren Schritt gelang es den Physikern, die abgekühlten Photonen zu
konzentrieren.

Gegenüber herkömmlichen Lasern hat die neue Lichtquelle einen entscheidenden
Vorteil: "Wir können heute keine Laser herstellen, die sehr kurzwelliges
Licht erzeugen - also etwa UV- oder Röntgenlicht", sagt Klàrs. "Mit dem
photonischen Bose-Einstein-Kondensat sollte das dagegen gehen." Heute nutzen
Chip-Designer Laserlicht, um logische Schaltkreise in ihre
Halbleitermaterialien zu gravieren. Wie fein diese Strukturen sein können,
wird unter anderem von der Lichtwellenlànge begrenzt. Langwellige Laser
eigenen sich für Feinarbeiten weniger gut als kurzwellige. Das sei, als
wolle man einen Brief mit einem Malerpinsel unterschreiben, so die Physiker.

Röntgenstrahlung dagegen ist viel kurzwelliger als sichtbares Licht. Mit
Röntgenlasern ließen sich daher auf derselben Siliziumflàche erheblich
komplexere Schaltkreise unterbringen. Das wiederum würde neue Generationen
von Hochleistungschips ermöglichen. Auch bei anderen Anwendungen wie der
Spektroskopie oder Photovoltaik könnte nach Ansicht der Experten das
Verfahren nützlich sein.

wbr/dpa
 

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#1 Ein bißchen Spaß muß sein dann ist die Welt voll Sonnenschein
25/11/2010 - 13:33 | Warnen spam
On 25 Nov., 12:51, "N. Dlisch" wrote:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/...83,00.html
25.11.2010

Entdeckung

Neue Lichtquelle erm glicht R ntgenlaser

Bild] Bonner Universit t: Sch pfer des Super-Photons

Bonner Physikern ist es etwas gelungen, das lange als unm glich galt: Sie
haben ein Bose-Einstein-Kondensat (BEK) aus Photonen hergestellt. Die
Methode eigne sich m glicherweise, um neuartige laser hnliche Lichtquellen
zu konstruieren, die im R ntgenbereich leuchteten, teilt die Universit t
Bonn mit. Weil das Licht kurzwelliger ist als das herk mmlicher Laser k nnte
dies zum Beispiel zum Bau leistungsf higerer Computerchips f hren.

In einem Bose-Einstein-Kondensat verhalten sich Atome wie ein einziges
riesiges Superteilchen. Um diesen Zustand zu erreichen, m ssen sie nicht nur
stark konzentriert, sondern auch extrem abgek hlt werden. Bereits in 1924
sagten der indische Physiker Satyendranath Bose und Albert Einstein voraus,
dass dieser Zustand existieren muss, aber erst gut 70 Jahre sp ter konnten
Forscher dies im Labor nachweisen.

Eric Cornell, Wolfgang Ketterle und Carl Wieman erhielten daf r 2001 den
Physik-Nobelpreis. Die BEK-Erzeugung gelang mit verschiedenen Atomen - unter
anderem mit Rubidium und Wasserstoff. Aber nicht aus Photonen. Sie
verschwinden, wenn sie abgek hlt werden. Die Bonner Physiker Jan Kl rs,
Julian Schmitt, Frank Vewinger und Martin Weitz haben laut ihrem Bericht im
Wissenschaftsmagazin "Nature" jetzt trotzdem ein Bose-Einstein-Kondensat aus
Photonen hergestellt.

Mit einem Malerpinsel unterschreiben

Sie warfen daf r einen Lichtstrahl zwischen zwei extrem eng aufgestellten
Spiegelfl chen hin und her. Zus tzlich befand sich Farbe in dem winzigen
Hohlraum, so dass die Photonen immer wieder mit Farbstoffmolek len
zusammenstie en. "Dabei nahmen die Photonen die Temperatur der
Farbstoff-Fl ssigkeit an", sagt Professor Weitz. "Sie k hlten sich also auf
Raumtemperatur ab, und zwar ohne gleichzeitig verloren zu gehen." In einem
weiteren Schritt gelang es den Physikern, die abgek hlten Photonen zu
konzentrieren.

Gegen ber herk mmlichen Lasern hat die neue Lichtquelle einen entscheidenden
Vorteil: "Wir k nnen heute keine Laser herstellen, die sehr kurzwelliges
Licht erzeugen - also etwa UV- oder R ntgenlicht", sagt Kl rs. "Mit dem
photonischen Bose-Einstein-Kondensat sollte das dagegen gehen." Heute nutzen
Chip-Designer Laserlicht, um logische Schaltkreise in ihre
Halbleitermaterialien zu gravieren. Wie fein diese Strukturen sein k nnen,
wird unter anderem von der Lichtwellenl nge begrenzt. Langwellige Laser
eigenen sich f r Feinarbeiten weniger gut als kurzwellige. Das sei, als
wolle man einen Brief mit einem Malerpinsel unterschreiben, so die Physiker.

R ntgenstrahlung dagegen ist viel kurzwelliger als sichtbares Licht. Mit
R ntgenlasern lie en sich daher auf derselben Siliziumfl che erheblich
komplexere Schaltkreise unterbringen. Das wiederum w rde neue Generationen
von Hochleistungschips erm glichen. Auch bei anderen Anwendungen wie der
Spektroskopie oder Photovoltaik k nnte nach Ansicht der Experten das
Verfahren n tzlich sein.

wbr/dpa





Dilsch,

erklàre erstmal für die Anfànger die BOSE EINSTEIN STATISTIK !!!

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