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entdeckt_02_2014

entdeckt 02.14 TITEL WWW.HZDR.DE sortiert Bücher in einem Regal mit drei Böden um. Sie stellt dazu jeweils ein Buch vom unteren Boden in den mittleren. Gleichzeitig ‚hilft‘ ihr Sohn mit, indem er immer zwei Bücher aus der Mitte nimmt und eins davon in den oberen, das ande- re in den unteren Boden stellt. Der Junge macht das so eifrig, dass die Anzahl der Bücher im mittleren Boden abnimmt, ob- wohl seine Mutter ja gerade diesen Boden neu füllen möchte.“ Berliner Forscher berechnen komplexes Modell für Dresdner Experimente Da es zu solchen Dynamiken zuvor weder Experimente noch Theorien gab, hatten die Dresdner Physiker anfangs Probleme, die Signale richtig zu deuten. Doch nach einigen Versuchen fanden sie eine Erklärung. Das ungewöhnliche Umsortieren wird durch Stoßprozesse zwischen Elektronen verursacht. Einige der per Laser angeregten Elektronen fallen dabei auf das niedrigste Landau-Niveau zurück und geben beim Übergang zudem Energie ab. Die wird wiederum auf ein anderes Elektron übertragen, wodurch es auf ein höheres Ni- veau steigt. „Dieser Effekt ist als Auger-Streuung schon länger bekannt, doch niemand hätte erwartet, dass er so stark ist und ein Energieniveau immer leerer räumt“, erläutert Winnerl. Nachdem sich das grundlegende Modell in den Experimenten bewährt hatte, folgte an der Technischen Universität Berlin die theoretische Feinarbeit. Die Berliner Wissenschaftler Ermin Malic und Andreas Knorr bestätigten mit komplexen Berechnungen die Annahmen der Dresdner Gruppe und lie- ferten darüber hinaus detaillierte Einblicke in die zugrundelie- genden Mechanismen. Winnerl: „Während wir experimentelles Neuland betreten haben, gingen die Berliner Kollegen diesen Schritt im Bereich der Theorie. Das war eine sehr gelungene Zusammenarbeit.“ Zudem kooperierten die HZDR-Forscher mit dem französischen Hochfeld-Magnetlabor in Grenoble (Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses – LNCMI) und dem US-amerikanischen Georgia Institute of Technology, Atlanta. RENNSTRECKE: Mit den intensiven Lichtblitzen der beiden Freie-Elektronen-Laser am ELBE-Zentrum für Hochleistungs- Strahlenquellen des HZDR können Forscher aus aller Welt Materialzustände auf atomarer Ebene untersuchen. Foto: Frank Bierstedt „So ein Landau-Niveau-Laser galt lange als unmöglich, doch mit Graphen lässt er sich möglicherweise realisieren.”

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