KIP-Veröffentlichungen

Ein bosonischer Josephson Kontakt kann mit Hilfe eines Bose-Einstein Kondensates in einem Doppelmuldenpotential erzeugt werden. Dies ermöglicht es, das Kondensat in zwei lokalisierte Wellenfunktionen aufzuspalten. Der endliche Überlapp der Wellenfunktionen im Bereich der Doppelmuldenbarriere führt zu einer Kopplung der beiden Moden durch tunnelnde Atome. Im Rahmen dieser Arbeit werden thermische Effekte in einem solchen Kontakt untersucht, die zu Fluktuationen der relativen Phase zwischen den Moden fuhren. Diese thermischen Phasenfluktuationen werden als Funktion der Temperatur und der Tunnelkopplung gemessen. Die Phasenfluktuationen werden zur Bestimmung der Temperatur eines Bose Gases weit unterhalb der kritischen Temperatur herangezogen. In diesem Regime versagen Standardmethoden, da diese von der Meßbarkeit des thermischen Anteils des Bose Gases abhängen. Des weiteren wird das Aufheizen eines Bose Gases in einer dreidimensionalen harmonischen Falle gemessen. Die daraus resultierende Wärmekapazität ist konsistent mit der theoretisch erwarteten eines idealen Bose Gases.

A Bosonic Josephson Junction is realised by loading a Bose-Einstein condensate into a double-well potential which allows to split the condensate into two localized wave functions. The finite overlap of the wave functions in the region of the double-well barrier leads to a coupling of the two condensates due to tunnelling. In this thesis, we investigate finite temperature effects in such a junction that result in fluctuations of the relative phase between the wells. These thermal phase fluctuations are measured as a function of temperature and tunnelling coupling. We use these phase fluctuations to determine the temperature of a Bose gas far below the critical temperature. In this regime standard methods are not applicable since they rely on the observation of the thermal component of the Bose gas. We further measure the heating up of the Bose gas in a three-dimensional harmonic trap. The deduced heat capacity is consistent with the prediction for an ideal Bose gas