Bose-Einstein-Kondensate: Superatome sogar bei Raumtemperatur stabil

Tiefkalt ist bisher die Umgebung, um Atome in einem Bose-Einstein-Kondensat in den gleichen Quantenzustand zu bringen. Doch auch bei Raumtemperatur können diese quantenphysikalisch faszinierenden Eigenschaften auftreten.

Kaiserslautern/Münster - Das belegten nun Physiker von der Universität Kaiserslautern. Wie sie in der Zeitschrift "Nature" schreiben, nutzten sie keine Atome, sondern so genannte Magnonengase.

Genau genommen ist ein Magnon kein klassisches Teilchen mit Masse. Es handelt sich vielmehr um einen elementaren Anregungszustand einer magnetischen Spinwelle in einem Festkörper. Burkard Hillebrands und seine Kollegen von der Technischen Universität Kaiserslautern und der Universität Münster verdichteten ohne jede Kühlung solche Magnonen in einer hauchdünnen Schicht aus einer Yttriumeisen-Verbindung. Mit Mikrowellen angeregt konnten sich die Magnonen in diesem Material im strengen Gleichtakt bewegen. Dabei zeigten sich die charakteristischen Quanteneigenschaften eines Bose-Einstein-Kondensats.

Solche Experimente fallen in den Bereich der Grundlagenforschung und direkte Anwendungen liegen nicht auf der Hand. Doch die Untersuchung dieser quantenphysikalischen Zustände in den Superatomen erlaubt ein besseres Verständnis der Materie und deren magnetischen Eigenschaften.