Mit seinen Arbeiten auf dem Gebiet kalter Atome und Moleküle hat Tim Langen schon in den letzten Jahren hohe internationale Aufmerksamkeit erzielt. Überproportional viele seiner Arbeiten sind in prestigeträchtigen Journalen erschienen und zum Teil bereits bis zu 500mal zitiert worden. Die von der Preisjury besonders hervorgehobene Arbeit wurde 2019 in der Fachzeitschrift "Physical Review X" publiziert.
Gegenstand der preiswürdigen Untersuchungen waren ultrakalte Materiezustände (sogenannte Bose-Einstein Kondensate) von Dysprosium-Atomen, einem seltenen Schwermetall aus der Gruppe der Lanthanoiden. In diesen bildet sich aufgrund der intrinsischen, dipolaren Wechselwirkungen ein suprasolider Zustand, in dem sich kristalline und supraflüssige Eigenschaften quantenmechanisch kohärent überlagern. Tim Langen gelang es, sowohl die sich spontan bildende Kristallstruktur als auch die Kohärenz direkt zu beobachten und dabei die Eigenschaften des Systems perfekt zu kontrollieren. Die mögliche Existenz eines solchen Materiezustandes war bereits vor 60 Jahren theoretisch vorhergesagt worden.
Diese und andere Forschungen von Tim Langen eröffnen eine Vielzahl neuer Horizonte. Mit ihnen werden Präzisionsmessungen in einfachen Laboren möglich, für die bisher große Teilchenbeschleuniger notwendig waren. Zudem versprechen sie neue, grundlegende Einsichten zum Ablauf chemischer Reaktionen.
