Laser steuert Molekülrotation in supraflüssigem Helium
Freiburg, 23.01.2026
Gemeinsam mit Kollegen der University of British Columbia zeigt Frank Stienkemeier, dass sich Moleküle in supraflüssigem Helium gezielt rotieren lassen. Die Methode liefert neue Erkenntnisse zu den Eigenschaften von Supraflüssigkeit.
Gemeinsam mit seinen Kollegen aus Kanada verwendete Frank Stienkemeier eine neuartige optische Zentrifuge, um die Eigenschaften mikroskopischer Supraflüssigkeit zu untersuchen. Foto: Sandra Meyndt / Universität Freiburg
Eine experimentelle Studie unter Beteiligung von Prof. Dr. Frank Stienkemeier vom Physikalischen Institut der Universität Freiburg zeigt, dass die Rotation einzelner Moleküle in supraflüssigen Helium‑Nanotröpfchen präzise kontrolliert werden kann. Das Team unter Leitung von Prof. Valery Milner von der University of British Columbia / Kanada verwendete eine neuartige optische Zentrifuge, um Moleküle mit einem Laserpuls über einen kontinuierlichen Frequenzbereich anzuregen und ihre Dynamik im Zeitverlauf zu verfolgen.
Diese Technik wurde bereits zur Untersuchung von Molekülen in Gasen eingesetzt, jedoch noch nicht zur Untersuchung von Supraflüssigkeiten, in denen reibungsfreie Bewegungen möglich sind. Die angepasste Methode verwendet eine kurze Zeitverzögerung zwischen den Laserpulsen, wodurch Interferenzen entstehen, die eine kontrollierte, niedrige Rotationsgeschwindigkeit erzeugen und so die Drehbarkeit der Moleküle charakterisiert. „Unsere Ergebnisse bringen uns einen Schritt näher an die Entschlüsselung der Eigenschaften von mikroskopischer Supraflüssigkeit und der Verwendung von Nanotröpfchen als Objekte für Präzisionsmessungen auf molekularer Ebene“, sagt Stienkemeier. Erschienen ist die Studie am 22. Januar in Journal Physical Review Letters.
Weitere Informationen
- Originalpublikation: MacPhail-Bartley, Ian; Milner, Alexander A.; Stienkemeier, Frank; Milner, Valery (2026): Control of Molecular Rotation in Helium Nanodroplets with an Optical Centrifuge. Physical Review Letters
- DOI: doi.org/10.1103/5jnj-97vs