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News: Laserkühlung für Miniaturmessfühler

Eine Arbeitsgruppe der Universität München hat mit Laserlicht einen feinen Metallfühler gekühlt. Dieser Erfolg kann beispielsweise für die Entwicklung neuer Rasterkraftmikroskope bedeutsam sein. Denn um die atomare Struktur von Proben auflösen zu können, dürfen deren Messfühler möglichst wenig zittern. Selbst die thermische Bewegung der Atome und Moleküle, aus denen die blattfederartigen Gebilde bestehen, stört bereits die Messung.

In ihrem Experiment haben die Wissenschaftler nun einen Miniaturfühler aus Silizium mit einem spiegelnden Überzug aus Gold versehen. Ihm gegenüber stellten sie das ebenfalls vergoldete Endstück einer optischen Glasfaser, die das Laserlicht zu Analysezwecken jedoch nur zum Teil durchließ. Durch Änderung der Leistung des Lasers konnten die Forscher den Lichtdruck auf den hochfeinen Fühler variieren und damit die Breite des Spalts zwischen ihm und der Glasfaserkante. Die mechanische Trägheit des Tasters wirkt dieser Auslenkung jedoch entgegen, was gleichzeitig dessen Bewegung dämpft und offenbar zur beobachteten Abkühlung führt. Zwar konnten die Wissenschaftler das fingerartige Gebilde nur von Raumtemperatur auf etwa 18 Kelvin über dem absoluten Nullpunkt kühlen. Berechnungen ergeben aber einen theoretisch erreichbaren Wert von weniger als einem Millikelvin.

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