Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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A: Fachverband Atomphysik

A 10: Poster I - Precisions Spectroscopy

A 10.9: Poster

Dienstag, 20. März 2007, 16:30–18:30, Poster B

Bestimmung der Absolutfrequenz einer optischen Mg Atomuhr — •Jan Friebe, Karsten Moldenhauer, Matthias Riedmann, Tanja E. Mehlstäubler, Nils Rehbein, André Pape, Alexander Voskrebenzev, Ernst M. Rasel und Wolfgang Ertmer — Institut für Quantenoptik, Leibniz Universität Hannover, Deutschland

Die Frequenz des ²⁴Mg-Interkombinationsübergangs ¹S₀→³P₁ wurde erstmals atominterferometrisch an einem thermischen Atomstrahl mit einem sub-kHz schmalen Diodenlaser spektroskopiert und mit Hilfe eines Faserfemtosekundenlasers mit einer transportablen Cäsiumatomuhr verglichen. Die Messung wurde in Kooperation mit der PTB durchgeführt und es konnte eine relative Genauigkeit von etwa 10⁻¹¹ erreicht werden. Die Unsicherheit ist im Wesentlichen bestimmt durch einen verbleibenden Dopplereffekt in erster sowie zweiter Ordnung.

An kalten Mg Atomen wurde in der Vergangenheit eine spektroskopische Auflösung von bis zu 290 Hz erreicht, woraus sich eine Kurzzeitstabilität von 8*10⁻¹⁴ in 1 s ableiten lässt [1]. Diese ist durch die Restbewegung der Atome bei einer Temperatur oberhalb des Dopplerlimits von 2 mK limitiert. Da bei ²⁴Mg eine sub-Dopplerkühlung mit herkömmlichen Methoden nicht möglich ist, wurde von uns das vielversprechende Verfahren des Zweiphotonenkühlens [2] untersucht. Wir präsentieren unsere Ergebnisse, bei denen Temperaturen von deutlich unterhalb des Dopplerlimits erreicht wurden.

[1] J. Keupp et al., EPJ D 36, 289-294 (2005)

[2] W.C. Magno et al., Phys. Rev. A 67, 043407 (2003)