Nachweis von "Vortices" in atomaren Ionisationsprozessen

原子电离过程中“涡流”的检测

• 批准号: 136908543
• 负责人: Dr. Lothar Schmidt
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Kernphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/136908543?language=en
• 关键词: Nachweis; von; Vortices; atomaren; Ionisationsprozessen

Wirbel („Vortices“) sind faszinierende Phänomene überall in der Natur, man denke nur an Tornados in der Atmosphäre oder Strudel in Flüssigkeiten. Ihre Wechselwirkung mit der Umgebung ist bedeutsam für das Verstehen von Phasenübergängen in dem jeweiligen System. Auch in Vielteilchensystemen der Quantenphysik werden Wirbel beobachtet, etwa in superfluidem Helium, in Supraleitern oder in Bose-Einstein-Kondensaten.Generell wird angenommen, dass Wirbel nur in Vielteilchensystemen beobachtet werden können. Formal erlaubt jedoch die Schrödingergleichung die Bildung von freien Wirbeln sogar in einer Einteilchen-Wellenfunktion. Diese Wirbel wurden bisher jedoch noch nie in Wenigteilchensystemen beobachtet. Macek und Ovchinnikov haben in hochpräzisen zeitabhängigen Rechnungen vorausgesagt, dass auch in der Impulswahrscheinlichkeitsdichte eines im langsamen Ion-Atomstoß emittierten einzelnen Elektrons solche Wirbel auftreten. Deren bahnbrechende Arbeit ist zur Veröffentlichung eingereicht und liegt diesem Antrag bei. Diese Rechnung zeigt, dass die Wirbel in der elektronischen Wellenfunktion direkt als winzige Löcher in der Impulsverteilung der Elektronen beobachtbar sein sollten.In diesem Projekt planen wir, mittels der hochauflösenden COLTRIMS-Technik diese Vortices in der Impulsverteilung für Ionisation und Transferionisation in langsamen p+He-Stößen experimentell nachzuweisen. Dazu muss der Experimentaufbau so optimiert werden, dass die nötige Impulsauflösung und Statistik erreicht werden können. Der Nachweis solcher Vortices wäre für die Theorie der Dynamik von Quantensystemen von fundamentaler Bedeutung.

Wirbel（“漩涡”）是自然中的现象，是大气中的龙卷风或 Flüssigkeiten 中的果馅卷。 Ihre Wechselwirkung mit der Umgebung ist bedeutsam für das Verstehen von Phasenübergängen in dem jeweiligen System.在 Vielteilchensystemen der Quantenphysical werden Wirbel beobachtet 中，在超流体氦中，在 Supraleitern 或 Bose-Einstein-Kondensaten 中。正式的教育是在 Einteilchen-Wellenfunktion 中进行的。 Diese Wirbel wurden bisher jedoch noch nie in Wenigteilchensystemen beobachtet。 Macek 和 Ovchinnikov 是在高功率范围内进行研究的对象，在 langsamen Ion-Atomstoß 发射器中的脉冲波形中也有类似的情况。 Deren bahnbrechende Arbeit ist zur Veröffentlichung eingereicht und liegt diesem Antrag bei。 Diese Rechnung zeigt, dass die Wirbel in der elektronischen Wellenfunktion direkt als winzige Löcher in der Impulsverteilung der Elektronen beobachtbar sein sollten.In diesem Projekt planen wir, mittels der hochauflösenden COLTRIMS-Technik diese Vortices in der冲动行为 在 langsamen p+He-Stößen 实验中进行电离和转移。 Dazu muss der Experimentaufbau so optimiert werden, dass die notige Impulsauflösung und Statistik erreicht werden können.涡旋是量子系统动力理论的基础。

项目成果

Vortices associated with the wave function of a single electron emitted in slow ion-atom collisions

与慢速离子原子碰撞中发射的单个电子的波函数相关的涡旋

• DOI: 10.1103/physrevlett.112.083201
• 发表时间: 2014
• 期刊: Physical Review Letters
• 影响因子: 8.6
• 作者: L. Ph. H. Schmidt;C. Goihl;D. Metz;H. Schmidt-Böcking;R. Dörner;S. Yu. Ovchinnikov;J. H. Macek;D. R. Schultz
• 通讯作者: D. R. Schultz