Hannover, Universiẗat, Diss., 2003. / Enth.: 4 Sonderabdr. aus: Physical Review Letters ; 9. 2002, 22. 2002, 17. 2001 und 15. 2000. - Beitr. engl.

Konstanz, Univ., Diplomarb., 2001.

University, Diss., 2004--Heidelberg.

Universiẗat, Diss., 2001--München.

Darmstadt, Techn. Universiẗat, Diss., 2008.

Stuttgart, Univ., Diss., 2006.

Atomlaserstrahlen, die aus atomaren Bose-Einstein Kondensaten<br />extrahiert werden, stellen eine kohärente Materiequelle mit<br />faszinierenden Eigenschaften dar: der sich im Gravitationsfeld<br />ausbreitende Strahl ist über seine gesamte Länge phasenkohärent.<br />Dies konnten wir erstmals im Experiment direkt nachweisen. Der<br />Atomlaserstrahl wird an einem Spiegel für Materiewellen<br />retro-reflektiert, so dass sich der einlaufende und der<br />reflektierte Anteil des Strahls mit einer Zeitverzögerung<br />überlagern. Aus dem Kontrast des resultierenden<br />Interferenzmusters wird die Linienbreite und somit die<br />Kohärenzzeit des Atomlaserstrahls bestimmt. Für den Einsatz von<br />kohärenten Atomlaserstrahlen in Präzisionsanwendungen wie<br />Atominterferometern haben wir kohärenzerhaltende atomoptischen<br />Elemente wie Spiegel, Strahlteiler und Resonator sowie ein<br />kontinuierliches, zustand-selektives Nachweisverfahren für den<br />Strahl entwickelt.

Die Arbeit untersucht theoretisch die Wechselwirkung neutraler Teilchen (Atome, Moleküle) mit Oberflächen, soweit sie durch das elektromagnetische Feld vermittelt wird. Spektrale Energiedichten und Kohärenzfunktionen werden hergeleitet und liefern eine umfassende Charakterisierung des Felds auf der sub-Wellenlängen-Skala. Die Ergebnisse finden auf zwei Teilgebieten Anwendung: in der integrierten Atomoptik, wo ultrakalte Atome an thermische Oberflächen koppeln, und in der Nahfeldoptik, wo eine Auflösung unterhalb der Beugungsbegrenzung mit einzelnen Molekülen als Sonden und Detektoren erzielt werden kann. / We theoretically discuss the interaction of neutral particles (atoms, molecules) with surfaces in the regime where it is mediated by the electromagnetic field. A thorough characterization of the field at sub-wavelength distances is worked out, including energy density spectra and coherence functions. The results are applied to typical situations in integrated atom optics, where ultracold atoms are coupled to a thermal surface, and to single molecule probes in near field optics, where sub-wavelength resolution can be achieved.