Ausbildung zum Quantenmechaniker

Mit Physik beschäftige ich mich natürlich schon seit der Schule und dass ich mich nach dem Studium auf Quantenmechanik spezialisiert habe, verdanke ich wohl den Professoren der Universität Hamburg, an welcher ich mich 1992 bis 1998 zum Diplomphysiker ausbilden ließ. Zu meinen physikalischen Wahlfächern gehörten unter anderem: Atom- und Molekülphysik, Festkörperphysik, Quantenmechanik II und Transporttheorie. Abgerundet habe ich mein Studium mit den Nebenfächern Wirtschaftswissenschaften, Zellbiologie und medizinische Strahlenphysik. Natürlich hatte ich auch die Möglichkeit viel Mathematik zu lernen, mein Lieblingsfach aus der Schulzeit.

Meine Diplomarbeit habe ich bei Prof. P. E. Toschek im Bereich experimentelle Quantenoptik durchgeführt. Es ging hier um die Frage, ob man die Wechselwirkung eines einzelnen Barium-Ions mit zwei Laserstrahlen bereits messen kann. Barium Atome wurden dazu in einer Paul-Falle, also einer elektrodynamischen Ionenfalle, festgehalten und mit zwei Lasern gekühlt. Einem grünen und einem roten Laser. Gibt man in diesem Aufbau dem grünen Laser ein Signal mit, z.B. indem man seine Wellenlänge mit einer bestimmten Frequenz verändert, so kann das einzelne Bariumatom einen Teil dieses Signals auf den roten Laser übertragen und man kann im roten Lichtfeld den Einfluss des einzelenen Atoms messen. Die Aufgabe meiner Diplomarbeit war es diese Methode, die Modulationstransferspektroskopie theoretisch zu beschreiben und experimentell nachzuweisen.

In meiner Doktorarbeit (Dissertation) habe ich mich mit laserausgerichteten Europiumatomen befasst. Europium ist ein 4f-Übergangs-Element. Es befindet sich in der oberen langen Reihe, die gewöhnlich unter dem Periodensystem der Elemente gezeichnet wird, ziemlich in der Mitte und zeichnet sich dadurch aus, das es in der 4f-Schale genau halb so viele Elektronen hat wie hineinpassen. Den Spin dieser sieben Elektronen kann man mit einem Laser ausrichten, so dass die Atome einen magnetischen Zustand einnehmen, wie sie ihn in einem festen Magneten hätten. Mit weicher Röntgenstrahlung können aus solchen magnetisch ausgerichteten Atomen Elektronen herausgelöst werden. Die Energie- und Winkelverteilung der Elektronen können dann Aufschluss über die elektronische Struktur der Atome geben. In der Dissertation habe ich die Elektronenspektren mit verschiedenen theoretischen Modellen verglichen um mehr über die grundlegende Struktur der 4f-Elektronen und deren Wechselwirkung mit den übrigen Elektronen zu lernen.

Letzte Änderung 09.10.2005