Molecule formation in ultra cold mixtures of Rubidium and Lithium atoms

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Im vorliegenden Forschungsvorhaben sollen Methoden entwickelt werden, mit denen sich fermionische und bosonische Lithiumatome durch Photoassoziation zu ultrakalten Lithiummolekülen kombinieren lassen. Es ist dann möglich, gezielt Dimere mit fermionischen oder bosonischen Charakter herzustellen. Darüber hinaus soll die Photoassoziation nicht, wie üblich, durch einen spontanen Zerfall in den gebundenen Zustand erfolgen, sondern durch kohärente Kopplung zwischen dem gebundenen und dem freien Zustand mit Hilfe Raman-artiger Zwei-Photonen-Übergänge. Dabei kommt es darauf an, die Moleküle selektiv in möglichst tiefliegenden vibronischen Niveaus des Triplett-Grundzustands zu erzeugen. Es sollte dann möglich sein, die Moleküle in einer magnetischen Falle stabil zu speichern. Um störende spontane Prozesse zu unterdrücken, sollen Methoden des adiabatischen Populationstransfers übernommen und untersucht werden (STIRAP). Für die Zukunft planen wir, mit den hier entwickelten Methoden entartete atomare und molekulare Quantengase kohärent zu koppeln. Abweichend von normalen chemischen Vorgängen führt dann die Quantenstatistik der Reaktionspartner zu neuartigen und faszinierenden Effekten ("super chemistry"). Lithium bietet dabei die einzigartige Möglichkeit, die Kopplung sowohl fermionischer als auch bosonischer Atome und Moleküle zu erforschen.