Bose-Einstein-Kondensation in magnetischen und optischen Fallen

56 Kapitel 4. Kühlung von atomaren Gasen und Fallen für neutrale Teilchen
praleitenden Spulen ist es leicht, noch größere Felder zu erhalten, allerdings sind diese
Magnete größer, teurer und komplexer. Die Laser verlaufen jeweils diagonal zu den durch
die Magnete definierten Würfelseiten.
S
S
N
N
N
S
X
Y
Z
Abbildung 4.13: Atomfalle mit Permanentmagneten in Ioffe-Pritchard-Konfiguration (aus [119]).
4.7.4 Cloverleaf Trap
Die Gruppe von Wolfgang Ketterle am MIT lag bis kurz vor dem Erreichen des Ziels vor
den anderen Gruppen. Es gelang ihnen vier Monate nach Eric Cornells Gruppe, ein Bose-
Einstein-Kondensat zu erzeugen [33]. Dazu benutzten sie Natrium-Atome in einer Falle
mit einem Quadrupolfeld. Um Majorana Flops im Zentrum der Falle zu verhindern, bedienten
sie sich eines sogenannten “Optical Plugs”, also eines blauverstimmten Lasers,
durch den auf die Atome eine Kraft wirkt, die sie aus der Mitte der Falle herausdrückt
und damit von dem Ort, an dem das magnetische Feld verschwindet, fernhält. Zur Vermeidung
von Strahlungsdruck und spontaner Emission ist die Verstimmung gegenüber der
Absorptionsfrequenz der Atome sehr stark - man benutzt grünes Licht (514nm) bei einer
Resonanzfrequenz im gelben Bereich (589nm). Ketterles Methode ist aufwendiger als die
TOP-Falle, ermöglicht aber eine tiefere Falle, in der größere Kondensatdichten erreicht
werden können.
Krümmungsspule
Quadrupolspule
Dipolspule
Atomwolke
Abbildung 4.14: Schematische Darstellung der Kleeblatt-Falle.