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Efimov Physics in a three-component Fermi gas

Lompe, Thomas

German Title: Efimovphysik in einem dreikomponentigen Fermigas

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Abstract

This thesis reports on experiments studying the few-body physics of three distinguishable fermionic atoms with large scattering lengths. The experiments were performed with ultracold gases of fermionic 6Li atoms in three different hyperfine states. By tuning the strength of the interactions between the atoms with Feshbach resonances and measuring the rate constants for inelastic three-atom and atom-dimer collisions the intersections of two universal trimer states with the three-atom and atom-dimer continuum could be located. Subsequently, one of these Efimov states was directly observed with RF-association spectroscopy. Using this technique the binding energy of this Efimov state was measured as a function of the strength of the interparticle interactions. The experiments presented in this thesis provide a nearly complete understanding of the universal few-body physics of three-component Fermi gases of 6Li atoms. This understanding will be the foundation for future studies of the many-body physics of three-component Fermi gases.

Translation of abstract (German)

Diese Arbeit beschreibt die experimentelle Untersuchung derWenigteilchenphysik dreier unterscheidbarer Fermionen mit großen Streulängen. Die Experimente wurden mit ultrakalten Gasen aus 6Li -Atomen in drei verschiedenen Spinzuständen durchgeführt. Dazu wurde mithilfe von Feshbachresonanzen die Stärke der Wechselwirkung zwischen den Atomen variiert und die Rate von inelastischen Drei-Atom- und Atom-Dimer-Kollisionen gemessen. Auf diese Weise konnten die Kreuzungspunkte von zwei universellen Trimerzuständen mit dem Drei-Atomund Atom-Dimer-Kontinuum beobachtet werden. Des weiteren konnten im Rahmen dieser Arbeit solche Efimovzustände mit spektroskopischen Mitteln direkt nachgewiesen werden. Mithilfe dieser Radiofrequenzassoziationsspektroskopie wurde die Bindungsenergie eines Efimovzustandes als Funktion der Wechselwirkungsstärke vermessen. Durch die in dieser Arbeit vorgestellten Experimente wurde ein nahezu vollständiges Verständnis der universellenWenigteilchenphysik dreikomponentiger Fermigase aus 6Li -Atomen ermöglicht. Dieses Verständnis ist die Grundlage für zukünftige Studien der Vielteilchenphysik ultrakalter dreikomponentiger Fermigase.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Jochim, Prof. Dr. Selim
Date of thesis defense: 1 June 2011
Date Deposited: 02 Aug 2011 13:50
Date: 2011
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Institute of Physics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Physik
Uncontrolled Keywords: Quantengase , Wenigteilchenphysikquantum gases , few-body physics
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