Französische Wissenschaftler haben mittels Laserstrahlen Heliummoleküle hergestellt, die Durchmesser zwischen zehn und einhundert Nanometern aufweisen. Sie sind damit mehr als fünfmal größer als bisher erzeugte zweiatomige Moleküle. Dies ist umso erstaunlicher, da Heliumatome zu den Edelgasen gehören und somit nur schwer Bindungen eingehen. Die Forscher beschreiben ihre Arbeit im Fachmagazin Physical Review Letters.
Ausgangspunkt des Experiments von Allard Mosk vom École Normale Supérieure in Paris und seinen Kollegen war ein in einer magnetischen Falle gefangenes Gas kalter Heliumatome. Die Temperatur dieses Gases wurde zunächst mittels eines als Verdampfungskühlung bezeichneten Verfahrens auf nur zehn Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt. Dabei wurde die Stärke der Magnetfalle langsam gesenkt, so dass die “wärmsten? Atome das Gas verlassen konnten ? ganz so wie sich Kaffee in einer Tasse abkühlt.
Um nun jeweils zwei Atome zu einem Molekül zu verbinden, schossen die Forscher einen genau auf die energetische Struktur der Atome abgestimmten Laserstrahl in die Gaswolke. Dadurch wurden die Heliumatome elektrisch polarisiert ? ihre positiven und negativen Ladungen verschoben sich gegeneinander. Dies führte dazu, dass sich Paare von Heliumatomen ausbildeten ? Moleküle, die einen Durchmesser zwischen zehn und einhundert Nanometern aufwiesen. Dieser Zustand war allerdings nicht stabil, so dass die Moleküle nach einer Zeitspanne von etwa fünfzig Nanosekunden zerfielen.
Die Forscher hoffen, dass ihre Methode zur Herstellung derartig großer Moleküle interessante Studien auf dem Gebiet der Quantenchemie ermöglichen wird. Dies könnte unter anderem zu einem besseren Verständnis exotischer Molekülkomplexe führen.
Stefan Maier
