Matthias Lochmann hat einen der beiden Excellence Awards 2011 der Helmholtz-Doktorandenschule HGS-HIRe für seine herausragende wissenschaftliche Arbeit erhalten. Matthias ist Doktorand der Helmholtz Hochschul-Nachwuchsgruppe LaserSpHERe und es ist ihm gelungen den seit 14 Jahren gesuchten Hyperfeinübergang in lithium-ähnlichem Bismut am ESR zu beobachten.

Der Hyperfeinübergang im Grundzustand von lithiumähnlichem Bismuth (²⁰⁹Bi⁸⁰⁺) war für viele Jahre Gegenstand intensiver Forschung an der GSI und am Livermore Laboratory. Im Jahr 1998 wurde die Hyperfeinaufspaltung am Super-EBIT in Livermore in einem Spektrum des 2s_1/2 -> 2p_3/2 Röntgenübergangs beobachtet und dabei eine Energieaufspaltung von 825±26 meV gemessen. Während der vegangenen 13 Jahre schlugen zahlreiche Versuche, den Übergang direkt zu beobachten, fehl, sowohl am ESR mittels direkter Laserspektroskopie als auch am Super-EBIT mittels Emissionsspektrometrie. Jetzt hat die E083 Kollaboration (LIBELLE) unter Verwendung von gepulster Laseranregung und Fluoreszenznachweis eine direkte Signatur des Hyperfeinübergangs beobachtet. Die Abbildung zeigt die erste Resonanz, die bei einem groben Frequenzscan im von Shabaev und Volotka vorhergesagten Bereich beobachtet wurde. Der Graph zeigt die akkumulierten gezählten Fluoreszenzphotonen nach Subtraktion des Hintergrundrauschens als Funktion der Laserwellenlänge. Die rote Kurve ist das Spektrum, das mittels Hardware-gesteuerter Analyse erhalten wurde, die schwarze Kurve wurde durch eine Software-gesteuerte Analyseprozedur gewonnen. Die detaillierte Analyse der während der Strahlzeit durchgeführten hochauflösenden Scans wird einen Test der QED in den extrem starken Feldern nahe des Atomkerns liefern. LaserSphere dankt allen Teilnehmern der Strahlzeit und den Helfern während der Vorbereitungszeit.