Düsseldorf 2007 – wissenschaftliches Programm

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 68: Laserspektroskopie I

Q 68.4: Vortrag

Freitag, 23. März 2007, 11:15–11:30, 5K

Direkte Messung der Extinktion eines Laserstrahls durch ein einzelnes Molekül — •Gert Wrigge, Ilja Gerhardt, Jaesuk Hwang, Gert Zumofen und Vahid Sandoghdar — Laboratorium für Physikalische Chemie, ETH Zürich, CH-8093 Zürich

In einen organischen Kristall eingebaute Farbstoffmoleküle zeigen bei Temperaturen unter T=2K lebensdauerbegrenzte optische Linienbreiten. Ähnlich wie bei Atomen oder Ionen lässt sich dieses System als reines Zwei-Niveau-System beschreiben, besitzt aber den Vorteil einer starken, rotverschobenen Fluoreszenz, über welche einzelne Moleküle üblicherweise detektiert werden. Wir berichten hier von direkten Messungen der Extinktion von Laserlicht durch einzelne Moleküle. Diese wird durch destruktive Interferenz von Anregungslicht und kohärenter Vorwärtsstreuung am Molekül verursacht. Wir benutzen optische Nahfeldsonden [1] und Konfokalmikroskopie [2], um das anregende Laserlicht auf eine Fläche von circa der Grösse des molekularen Absorptionsquerschnittes zu fokussieren. Ein einzelnes im Fokus positioniertes Molekül kann das Laserlicht um mehr als 10% abschwächen. Diese Messungen, die eine effiziente Wechselwirkung des Lichtfeldes mit dem Molekül vorraussetzen, erlauben zudem Untersuchungen an der resonanten Emission einzelner Moleküle. Wir präsentieren die Intensitätsabhängigkeit der kohärenten und inkohärenten Resonanzfluoreszenz, sowie das Auftreten des Mollow-Triplets in diesem System.

[1] I. Gerhardt et. al., ArXiv: quant-ph/0604177 erscheint in Phys.Rev.Lett., [2] G. Wrigge et al., in Vorbereitung