Ein Trilobiten-Molekül: Geht ein stark angeregtes Rydberg-Atom eine Bindung mit einem nicht angeregten Atom ein, entsteht ein Molekül, das an ein urzeitliches Tierchen erinnert. Das Rydberg-Atom sitzt in der Mitte des Kreises, der den möglichen Aufenthaltsbereich des angeregten Elektrons markiert. Das nicht angeregte Atom befindet sich am oberen Rand. Der Größenunterschied der beiden Atome bewirkt eine Verzerrung der Ladungsverteilung, so dass in dem Molekül aus zwei gleichen Atomen ein Dipol entsteht.
In einem Molekül aus zwei Rubidiumatomen entsteht ein Ungleichgewicht der Ladung, wenn ein Atom in einen Rydberg-Zustand angeregt wird. Das Tauziehen zweier gleicher Atomkerne um die Bindungselektronen in einem Molekül geht normalerweise unentschieden aus: Beide kämpfen mit gleichen Kräften, keinem gelingt es, die Elektronen näher an sich zu ziehen. Die Entstehung eines negativen und positiven Pols - ein permanentes elektrisches Dipolmoment -in einem Molekül aus zwei gleichen Atomen ist daher ausgeschlossen. Ein internationales Team um Wissenschaftler des Dresdener Max-Planck-Instituts für Physik komplexer Systeme berichtet nun erstmals über ein permanentes elektrisches Dipolmoment an einem Riesenmolekül aus zwei Rubidium-Atomen: Bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt wird dabei eines der Rubidium-Atome mittels Laserlicht so stark angeregt, dass sein äußeres Elektron gerade noch am Atomkern gebunden bleibt. An einem solchen exotischen Molekül konnten die Forscher ein permanentes elektronisches Dipolmoment in der Größe von 1 Debye nachweisen. Ein Phänomen, das der bisherigen Lehrmeinung widerpricht. Treffen sich zwei exakt gleich starke Menschen zum sportlichen Tauziehen, so wird es keinem von beiden gelingen, den anderen auch nur ein Stück zu sich zu ziehen.
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