Ein Infrarot-Puls, zwei Schwingungen: Das intensive Laserlicht regt in einer Manganoxid-Keramik eine infrarot-aktive Streckschwingung resonant an. Da die Auslenkung dieser Anregung sehr groß ist, werden durch den nichtlinearen Prozess der ionischen Raman-Streuung weitere Schwingungszustände wie etwa Rotationsschwingungen stimuliert. Diese kann der Laserpuls nicht direkt anregen.
Physikern bietet sich nun eine neue Möglichkeit, Keramiken und andere Kristalle zu manipulieren. Ein internationales Team um Wissenschaftler der Max-Planck-Forschungsgruppe für strukturelle Dynamik an der Universität Hamburg hat in einem Metalloxid mit einem sehr intensiven Infrarot-Laser zwei Kristallschwingungen ausgelöst, die üblicherweise völlig unabhängig voneinander stimuliert werden müssen. Der Laserpuls regt gewöhnlich nur eine Infrarot-Schwingung des Kristalls an. Da er aber so stark ist, zieht die von ihm ausgelöste, resonante Vibration eine Raman-Schwingung nach sich. Raman-Schwingungen werden normalerweise von sichtbarem Licht angestoßen, und zwar indirekt über die Verzerrung der Elektronenwolke. Der nicht-lineare Effekt, der die Kopplung der beiden Schwingungen ermöglicht und ionische Raman-Streuung heißt, weist einen Weg, solche Metalloxide willkürlich zwischen einem elektrisch isolierenden und einem leitenden Zustand hin und her zu schalten. Es ist ein bisschen so, als würde ein Hund so heftig mit dem Schwanz wedeln, dass gleichzeitig seine Ohren wackeln.
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