Die Forschungstätigkeit der Abteilung dient der Aufklärung der Wechselwirkungen atomarer Partikel (Atome, Moleküle, Elektronen, Ionen, Photonen) und der Untersuchung von Elementarprozessen zwischen solchen Teilchen. Es wird sowohl experimentell als auch theoretisch gearbeitet. Außerdem werden apparative Entwicklungen betrieben, zum Beispiel die Entwicklung oder Untersuchung von Teilchenquellen und Teilchendetektoren.
Bedingt durch die Emeritierung von Prof. B. Brehm hat sich die Abteilung deutlich verkleinert und konzentriert die Forschungstätigkeit auf ein eng umrissenes Gebiet.
Zur Zeit werden folgende Themen bearbeitet:
In diesem Bereich geht es um die Entwicklung und Anwendung neuartiger
experimenteller Verfahren, mit denen man Stöße zwischen
Atomen unmittelbar beobachten und elementare Stoßprozesse durch
kohärente Kontrolle gezielt manipulieren kann. Es ist bereits gelungen,
geometrische Bilder von Stoßvorgängen zu gewinnen
("Photographie" eines Stoßes). Das ist bemerkenswert,
denn die beobachteten Objekte sind sowohl klein
(10-10m) als auch extrem kurzlebig
(10-12s).
Mit dieser Methode sind empfindliche Tests von Molekülpotentialen
durchgeführt worden, nichtadiabatische Übergänge sind
detailliert untersucht worden.
Es konnte auch gezeigt werden, daß zeitaufgelöste Experimente
im Bereich Femtosekunden ("Filmaufnahme" eines Stoßes)
mit Experimenten dieses Typs ebenfalls
durchgeführt werden können.
Stichworte zum Thema: Optischer Stoß, Direkte Beobachtung, kohärente Kontrolle, nichtadiabatischer Übergang, Stoßgeometrie, Stoßkomplex, Übergangszustand, Molekülpotential, Optische Anregung von Stoßpaaren, atomarer oder molekularer Stoßprozeß, Photographie eines Stoßes, Wie ein Stoßprozeß abläft.
Die Kenntnis inelastischer Querschnitte von Atom-Atom-Stößen bei kleinen Energien ist von zentraler Bedeutung für die Berechnung von Nichtgleichgewichtsphänomenen in verdünnter Materie wie z. B. Sternatmosphären oder Lasermedien. Wir führen voll quantenmechanische ab-initio Rechnungen zur Bestimmung dieser inelastischen Querschnitte durch und können die erhaltenen Ergebnisse anschaulich interpretieren.
Fundamental properties and processes of simple atomic and molecular systems are being investigated both experimentally and theoretically. At present, the main emphasis is on the investigation of laser-assisted collisions.
In consequence of the emeritation of Prof. B. Brehm the section has become smaller and concentrates their activities on a smaller field.
Current work is focused on the following topics:
Experimental methods have been developed, which allow the direct
observation of atomic or molecular collisions and the coherent control
of elementar collision processes. We have already
been able to make geometric observations of a collision complex
("photograph" of a collision). This is a remarkable success,
because the object, which we observe, is both small
(10-10m) and short lived (10-12s).
With this method, sensitive tests of molecular potentials have
been performed and nonadiabtic transitions have been analysed.
It has been shown, that time resolved experiments of this type with
femtosecond lasers can be done, too ("movie" of a collision).
Keywords: optical collision, direct observation, coherent control, nonadiabatic transition, collision geometry, complex, transition state, molecular potential, optical excitation of collision pairs, atomic or molecular collision processes, photography of a collision, how a collision process proceeds.
The inelastic cross-sections of atom-atom collisions at low energies play an important role for the calculation of non-equilibrium phenomena in diluted gases, e. g. atmospheres of stars or Laser plasmas. The inelastic cross-sections are obtained from completely quantummechanical ab-initio calculations. The results can be interpreted conspicuously.