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Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik

Q 5: Fallen und Kühlung I

Q 5.2: Vortrag

Montag, 3. April 2000, 16:45–17:00, HS XVI

Ca+-Ionenkristalle in einem Quasi-2D-Potential — •H. Leuthner, M. Block, A. Drakoudis, P. Seibert und G. Werth — Institut für Physik der Johannes Gutenberg-Universität, Staudingerweg 7, 55099 Mainz

In einer linearen Paulfalle werden Ionen gespeichert und mit Laserlicht bis zur Kristallisation gekühlt. Die Fluoreszenz wird ortsaufgelöst mit einer CCD-Kamera detektiert. Wählt man die Fallenspannungen so, daß die Potentiale in zwei Richtungen etwa gleich stark und deutlich stärker als in der verbleibenden Richtung sind, ergibt sich ein quasi-zweidimensionales Potential, d.h. die Säkularfrequenzen in y- und z-Richtung (Symmetrieachse) sind gleich ωzyx. Die Kristalle bilden planare Strukturen, wobei sich die Ionen in Schalen anordnen, deren Besetzung mit wachsender Ionenzahl einem Periodensystem folgt. Die Besetzung wurde für Ionenzahlen zwischen 1 und 20 untersucht. Die Ergebnisse stimmen qualitativ gut mit MD-Simulationen [1] [2] überein. Beobachtete Unterschiede in der Anzahl der Ionen pro Schale werden auf Abweichungen des realen gegenüber des in den Simulationen angenommenen Potentials zurückgeführt. Ähnliche Experimente wurden bereits von [3] durchgeführt. Die Experimente werden von der DFG unterstützt.

[1] V. Bedanov und F. Peeters, Phys. Rev. B49, 2667 (1994)

[2] Y. Lozovik, V. Mandelshtam, Phys. Lett. A 145, 269 (1990)

[3] W. Itano et al, GSI-Report 89-10, 241 (1989)

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