V-MAG

Motivation

Die hochgenaue Vermessung von Magnetfeldern hat zahlreiche Anwendungsfelder. Mit sog. Quantenmagnetometern können Magnetfelder vermessen werden, die 50 Millionen Mal schwächer sind als das Erdmagnetfeld. So lassen sich beispielsweise die Magnetfelder, die durch elektrische Ströme in Nervenbahnen erzeugt werden, erfassen. Damit können Gehirnerkrankungen sehr früh erkannt werden oder Patienten können Arm- und Beinprothesen über das zentrale Nervensystem, gleichsam mit ihren Gedanken steuern.

Ziele und Vorgehen

Das Ziel dieses Projektes ist die Erforschung der Grundlagen für eine neue Klasse von optischen Quantenmagnetometern. Diese nutzen den Effekt aus, dass bestimmte Gasatome ihre optischen Eigenschaften abhängig von äußeren Magnetfeldern ändern. Diese Änderung kann sehr gut mit optischen Methoden nachgewiesen werden. Das Prinzip soll nun durch die Verwendung von speziellem Licht so erweitert werden, dass nicht nur die Stärke des Magnetfeldes sondern auch dessen Orientierung und die räumliche wie zeitliche Änderung hochpräzise vermessen werden können.

Innovation und Perspektiven

Der Ansatz, den die Forscherinnen und Forscher verfolgen, eröffnet die Möglichkeit, sehr kompakte optische Quantenmagnetometer zu konzipieren, die die hochpräzise dreidimensionale Vermessung von Magnetfeldern bei Raumtemperatur mit nur einem Laserstrahl erlauben.
Wenn die angestrebten Ziele erreicht werden, dann steht der Präzisionsmagnetometrie eine neue, auch außerhalb des Labors einsetzbare Messmethode zur Verfügung, mit der sich eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Medizin, Materialforschung und Erderkundung realisieren lassen.