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Optical tools for molecular Quantum optics
Ksenija Simonovic
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Markus Arndt
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.63420
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-21747.08914.230770-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Arbeit zeigt die zum ersten Mal realisierte Bragg Beugung organischer Moleküle an einem dicken optischen Lichtgitter. Erfolgreiche Beugung von Farbstoff Phthalocyanin und Antibiotikum Ciprofloxacin betont, dass die Bragg Beugung als Strahlteiler oder Spiegel für polare und polariserbare Moleküle verwendet werden kann. Da solche Moleküle wegen u.a. van der Waals Kräften oft an materiellen Gittern nicht gebeugt werden können, ist die Bragg Beugung ein wichtiger Schritt in Richtung universeller optischer Komponenten für Materiewellenexperimente mit komplexen Molekülen. Die Arbeit umfasst eine theorische Einführung in die Fernfeldbeugung und Wechselwirkung der Moleküle mit Licht, sowie die detaillierte Beschreibung der Bragg Beugung und der durchgeführten Experimente. Anschließend wird ein auf Glasfaser basierter Laserprofiler erläutert, der für Justage in Beugungsexperimenten entwickelt wurde und sich besonders gut für Hochvakuumbedingungen eignet.
Abstract
(Englisch)
This thesis demonstrates the development and usefulness of light-based tools, in particular standing light waves, in molecular interferometry. The main result shown is the first experimental realisation of Bragg diffraction of complex, hot molecules in the far-field regime, exhibiting a momentum transfer of up to 18 grating photon momenta. Demonstrated for a dye molecule phthalocyanine and an antibiotic ciprofloxacin, Bragg diffraction shows promise in becoming a universal beamsplitter for molecular quantum optics. A theoretical overview of far-field diffraction and interactions of molecules with light is followed by a detailed description of the diffraction experiments and obtained results. Bragg diffraction is especially important as a beamsplitter for polar molecules, since material gratings can be used only with limited success due to molecule-grating interactions, subsequent dephasing and loss of interference. The second part of the thesis focuses on a fibre-based beam profiler. Developed and used for alignment in diffraction experiments, it can also be used as a stand-alone tool for measuring laser beams in ultrahigh vacuum and tightly confined spaces.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Bragg diffraction Quantum optics Matter-waves
Schlagwörter
(Deutsch)
Bragg Beugung Quantenoptik Materiewellen
Autor*innen
Ksenija Simonovic
Haupttitel (Englisch)
Optical tools for molecular Quantum optics
Paralleltitel (Deutsch)
Optische Werkzeuge für molekulare Quantenoptik
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
vi, 67 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Markus Arndt
Klassifikationen
33 Physik > 33.23 Quantenphysik ,
33 Physik > 33.30 Atomphysik, Molekülphysik ,
33 Physik > 33.38 Quantenoptik, nichtlineare Optik
AC Nummer
AC16148992
Utheses ID
56254
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |
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