FWF - Readnuclock - Ausleseschema für die Festkörper 229Th-Kernuhr

Der niederenergetische angeregte Zustand des Thorium-229 (229Th)-Kerns hat Forscher seit Jahrzehnten fasziniert. Mit der Anregungsenergie von nur wenigen eV ist er der einzige bekannte, für Laser zugängliche isomere Zustand des Kerns. Manipulation. Dieses System eröffnet eine Fülle neuartiger Anwendungen, die von Tests zur zeitlichen Variationen der fundamentalen Interaktionskonstanten zu technologischen Umsetzungen als ultrapräzise "Optische Atomuhr". Während die exakte Anregungsenergie des 229Th-Isomers schwer fassbar bleibt, sind signifikante Fortschritt hat in den letzten Monaten ihre Energie eingeschränkt hat. Alle neueren Ergebnisse platzieren die Energie zwischen 8,0 eV und 8,5 eV. Dies liegt innerhalb des Übertragungsbandes von Breitband Lücken-VUV-Materialien wie Fluorideinkristalle. Dadurch wird es möglich, 229Th in einer Festkörpermatrix und sprechen eine große Anzahl von Kernen optisch an. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Ausleseschemas für eine Festkörper-Kernmatrix-Uhr auf der Basis von Kern-Quadrupol Resonanz-Spektroskopie (NQRS). Die Wechselwirkung des nuklearen Quadrupolmoments mit dem elektrischen Feld Gradient des Kristalls bewirkt die Spaltung der Nuklearstaaten. NQRS kann zum zerstörungsfreien Auslesen des Kernzustandes im Taktbetrieb verwendet werden. Darüber hinaus kann der NQRS wird wertvolle Informationen über die mikroskopische Struktur von 229Th-Atomen liefern, die in die Kristallgitter.