Topological defects in Coulomb crystals : spectroscopy and dynamics of solitons

Abstract

Unordnung scheint leicht generierbar zu sein. <br>Trotzdem strebt jedes System während des Kristallisationsprozesses nach dem Zustand minimaler Energie, in diesem Fall die fehlerfreien Kristallstruktur. <br>Wenn der Phasen\"ubergang auf Zeitskalen erfolgt, die so schnell sind, dass kein Informationsaustausch zwischen unterschiedlichen Subdom\"anen des Kristalls stattfinden kann, bilden sich Untereinheiten der optimalen Struktur. <br>Jedoch passen diese aneinander grenzenden Bereiche nicht zwangsl\"aufig zusammen. <br>Wir konnten zeigen, dass Coulomb Kristalle aus gespeicherten, laser-gek\"uhlten Ionen solch topologische Defekte aufweisen und diese stabil für längere Zeit in ihrem selbsterzeugten Speicherpotential gehalten werden können. <br>Solche Defekte können als Quasi-Teilchen betrachtet werden, deren Beschreibung der von Solitonen gleicht. \\<br>In dieser Arbeit zeige ich experimentelle Ergebnisse radialer Eigenmodenspektroskopie, die in der Frequenz von der Anwesenheit des Solitons im Kristall abhängen.<br>Resonante Anregung bei zeitgleicher Laserkühlung führt zum Verlust der strukturellen Defekte aus ihrem selbstinduzierten Potential.<br>Die Zeitskalen hängen von der Anregungsstärke ab.<br>Wir leiten aus experimentellen Ergebnissen die Tiefe des Peierls-Nabarro Potentials ab.<br>Zudem können wir abhängig von der Struktur des Defekts die Transportrichtung der Defekte zum jeweiligen Ende des Kristalls auflösen.