Neue Nachwuchsforschergruppe untersucht ultrakalte Atome unter dem Rasterelektronenmikroskop

Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am Institut für Physik eingerichtet – Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft

Am Institut für Physik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz wird zum 1. Mai 2005 in der Arbeitsgruppe Quanten-, Atom- und Neutronenphysik (QUANTUM) eine neue Nachwuchsforschergruppe eingerichtet. Die Arbeitsgruppe QUANTUM steht unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Immanuel Bloch, Leibniz-Preisträger 2005, und untersucht unter anderem das Verhalten von Atomen bei Temperaturen knapp über dem absoluten Temperaturnullpunkt von ungefähr minus 273 Grad Celsius. Dabei wird die Bewegung der Teilchen sehr langsam und sie beginnen plötzlich sich zu organisieren und perfekt im Gleichtakt zu schwingen: ein neuer Materiezustand, das sogenannte Bose-Einstein-Kondensat, ist geboren.

Die Nachwuchsforschergruppe wird von Dr. Herwig Ott geleitet. Ziel ist es, neue Methoden zu entwickeln und einzusetzen, um in ultrakalten Quantengasen einzelne Atome nachweisen und manipulieren zu können. Dazu soll ein Rasterelektronenmikroskop mit einer Apparatur zur Erzeugung von Bose-Einstein-Kondensaten verbunden werden. Mit dem fokussierten Elektronenstrahl können die Atome in dem Bose-Einstein-Kondensat ortsaufgelöst ionisiert und anschließend nachgewiesen werden. Damit sollen neue, mikroskopische Einblicke in diese faszinierenden Quantensysteme ermöglicht und Untersuchungen zu Korrelationen und zur Verschränkung von Atomen durchgeführt werden.

Herwig Ott, geboren 1971, hat seine Doktorarbeit am Physikalischen Institut der Universität Tübingen durchgeführt, wo es ihm gelungen war, erstmals Bose-Einstein-Kondensate in magnetischen Mikrofallen zu erzeugen. Anschließend ging er an das „European Laboratory for Nonlinear Spectroscopy“ (LENS) in Florenz, Italien, und erforschte ultrakalte fermionische Quantengase in periodischen Strukturen. Danach folgte ein Forschungsaufenthalt am „Kernfysisch Versneller Instituut“ (KVI) in Groningen, Niederlande, wo er Ladungsaustauschreaktionen bei Ion-Atom-Stößen untersuchte. Die Entscheidung, das Forschungsprojekt innerhalb der neu gegründeten Arbeitsgruppe QUANTUM durchzuführen, fiel ihm nicht schwer: „An der Universität Mainz finde ich ideale Voraussetzungen für meine Forschung. Die Labors sind bestens ausgestattet, die Infrastruktur und das wissenschaftliche Umfeld sind ausgezeichnet und auch thematisch passt meine Forschung sehr gut zu den anderen Experimenten der Arbeitsgruppe zur Atom- und Quantenphysik“, sagt Ott.

Die Forschergruppe wird im Rahmen des Emmy Noether-Programms von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Dieses Programm möchte einen Weg zu früher wissenschaftlicher Selbstständigkeit eröffnen. Promovierte Forscherinnen und Forscher erwerben durch die Leitung einer eigenen Nachwuchsgruppe die Befähigung zum Hochschullehrer. Die Förderung beträgt in der Regel fünf Jahre. Die Bewerber müssen sich durch herausragende wissenschaftliche Arbeit und internationale Forschungserfahrung auszeichnen. Bei der Auswahl der Hochschule, an der sie ihre Nachwuchsgruppe einrichten, lässt die DFG ihnen völlig freie Wahl.