Universität Oldenburg: Erstmalig siebenzählige Symmetrie beobachtet

Symmetrien sind in der Natur allgegenwärtig – etwa die Spiegelsymmetrie der Hände oder die sechszählige Symmetrie einer Schneeflocke. Oldenburger Physikern ist es erstmals gelungen, in Experimenten gezielt Elektronenwellen zu erzeugen, die eine in der Natur seltene siebenzählige Symmetrie aufweisen. Der konkrete Vorgang heißt Photoionisation. Dabei wird ein Elektron mit Hilfe von Licht aus einem Atom oder Molekül gelöst, ähnlich wie der erste Schritt der Stromerzeugung in Solarzellen.

„Unsere Experimente zeigen, dass es mit Hilfe modernster Lasertechniken gelingt, die Eigenschaften der bei der Photoionisation ausgesendeten Elektronen hochpräzise zu kontrollieren. Elektronenwellen mit siebenzähliger Symmetrie hat bisher noch niemand im Experiment beobachtet.“, sagt Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt, Leiter der Arbeitsgruppe Ultraschnelle Kohärente Dynamik (ULTRA).

Der Schlüssel hierzu sind maßgeschneiderte Laserblitze von der Dauer einiger Femtosekunden, also billiardstel Sekunden. Zum Vergleich: In drei Sekunden – also der Zeitspanne, die der Mensch als einen zusammenhängenden Moment wahrnimmt – vergehen etwa so viele Femtosekunden, wie Minuten seit Bestehen des Universums vergangen sind.

Durch Überlagerung zweier Laserpulse verschiedener Farbe sind die Oldenburger Physiker in der Lage, in ihrem Experiment nahezu beliebige gerad- oder ungeradzahlige Symmetrien des Strahlungsfeldes zu herzustellen. Auf diese Weise erzeugten sie beispielsweise nach Belieben abstimmbare propellerförmige oder herzförmige Laserpulsformen.

Ladungsträger kontrolliert auszusenden könnte beispielsweise helfen, elektrische Ströme ultraschnell zu schalten und zu steuern., was zum Beispiel für eine völlig neue Generation von Computer-Chips sorgen könnte.

 

 

 

(Quelle/Sender: Univ. Oldenburg, Inst. für Physik)

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