München 2004 – wissenschaftliches Programm

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Q: Quantenoptik und Photonik

Q 38: Poster Fallen und Kühlung

Q 38.17: Poster

Donnerstag, 25. März 2004, 14:00–16:00, Schellingstr. 3

Zeitentwicklung ultrakalter Rydberggase — •Thomas Pohl, Thomas Pattard und Jan-Michael Rost — MPI für Physik komplexer Systeme, Dresden

Fortschritte in Techniken zum Einfangen und Kühlen atomarer Gase haben es in den letzten Jahren ermöglicht, Plasmen in bisher unzugänglichen Parameterbereichen (T≪ 1K) zu präparieren und experimentell zu untersuchen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Dynamik kalter Rydberggase interessante und zunächst unerwartete Aspekte beeinhaltet, z.B. die spontane Evolution in ein kaltes Plasma.

Eine kinetische Modellierung der Expansionsdynamik, welche neben dem Mean-Field-Potential der Plasma-Teilchen auch Korrelations-Effekte zwischen den freien Ladungen berücksichtigt, ermöglicht eine einfache Untersuchung der Gas-Evolution [1]. Ein Vergleich mit wesentlich aufwendigeren Hybrid-MD-Simulationen zeigt, dass dieses Modell eine erstaunlich gute Beschreibung der Plasma-Dynamik liefert. Mit Hilfe dieser beiden Methoden disskutieren wir sowohl die Expansion eines anfangs vollständig ionisierten Plasmas als auch den inversen Prozess der Plasmabildung aus hochangeregten Rydberg-Gasen. Im Mittelpunkt steht dabei der Einfluss von Korrelations-Effekten auf die Populationsdynamik der entstehenden Rydberg-Atome und die Zeitentwicklung der Ionen-Temperatur.

[1] T. Pohl, T. Pattard und J. M. Rost, Phys. Rev. A 68, 010703(R)