Laserstrahl aus Materie - wissenschaft.de
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Laserstrahl aus Materie

Den ersten kontinuierlichen Laser, der einen Materiewellenstrahl statt eines Lichtstrahls aussendet, haben Physiker vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching und von der Universität München gebaut.

Zunächst kühlten sie Rubidium-Atome in einem Magnetfeldkäfig auf weniger als ein millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt (minus 273,15 Grad Celsius) herunter. Mit Hilfe von Radiowellen bohrten die Forscher dann in den Magnetkäfig ein Loch, durch das die Atome entweichen konnten. Im Vakuum bildeten sie hinter dem Loch unter dem Einfluß der Gravitation einen feinen Strahl. Seine fast 500000 Atome waren dabei als Materiewelle über zwei Millimeter Länge verschmiert.

Der erste Atomlaser wurde 1997 am Massachusetts Institute of Technology entwickelt, funktionierte allerdings nur gepulst – die Atome kamen portionsweise aus dem Magnetfeldkäfig.

Der Laser der Münchner Physiker dagegen hat einen kontinuierlichen Strom, wenn auch nur für eine zehntel Sekunde.

Ein weiteres Kunststück glückte am National Institute of Standards and Technology in Gaithersburg, Maryland. Mit Hilfe zweier optischer Laser gelang es dem Nobelpreisträger William Phillips und seiner Arbeitsgruppe, die Richtung eines Strahls aus Natrium-Atomen abzulenken. Bei allen bisherigen Materielasern, auch bei dem der Münchner Forscher, fielen die Atome einfach durch die Schwer-kraft zu Boden.

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Der Materielaser eröffnet ganz neue Anwendungsgebiete – beispielsweise für Hologramme aus Atomen, für den gezielten Aufbau feinster Nanostrukturen in künftigen Computern oder für die Konstruktion hochpräziser Atomuhren in Navigationssystemen.

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