Lehrstuhl für Laserphysik
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Zur Zeit haben wir drei Forschungsschwerpunkte, die die Themen Laserphysik, Quanten-, Elektronen- und Nanooptik, Starkfeld- oder Attosekundenphysik, Plasmonik und Festkörperphysik vereinen. Wir untersuchen die Wellen- und Teilcheneigenschaften von Elektronen in ultraschnellen Prozessen an der Oberfläche und innerhalb von Nano-Objekten; wir entwickeln neuartige Teilchenfallen, um quantenoptische Systeme zu erzeugen und damit ein Quantenelektronenmikroskop zu realisieren; wir verwenden Laserpulse an photonischen Nanostrukturen, um mit ihrer Hilfe neue Konzepte zur Teilchenbeschleunigung zu untersuchen.
Der größere Teil unserer Experimente kreist um die Licht-Materie-Wechselwirkung auf allerschnellsten Zeitskalen, nämlich der Femtosekunden- und Attosekundenzeitskala (1 fs = 1 Millionstel einer Milliardstelsekunde, 1 as = 1 Milliardstel einer Milliardstelsekunde); abstrakter könnte man auch sagen, dass wir die Photon-Elektron-Kopplung in unterschiedlichen Systemen immer besser verstehen und nutzen wollen. Ein Teil fußt auf fortschrittlichsten Methoden, Elektronen zu manipulieren, wozu wir meist Lichtfelder verwenden, was wiederum bedeutet, das wir uns auch mit neuartigen Laserquellen und -verstärkern befassen.
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Es ist immer hilfreich aber oft gar nicht einfach, den aktuellen Stand eines großen Forschungsgebiets zusammenzufassen. Noch viel schwerer ist es vorherzusagen, wohin die Reise noch gehen könnte. Im letzten Jahr ist der prestigeträchtige Wolf-Preis an drei Pioniere der Attosekundenphysik vergeben wo...
Um ein tieferes Verständnis für physikalische Prozesse zu gewinnen, ist ein enger Abgleich zwischen Theorie-Modellen und experimentellen Daten notwendig. In vielen von unseren Arbeiten verwenden wir sehr starke und sehr kurze Femtosekunden-Laserpulse, um die Emission und die Dynamik von Elektronen a...
Viele Prozesse in unserem Alltag folgen ihrer Statistik nach einer Poissonverteilung. Tatsächlich verhalten sich auch typische Laserquellen auf diese Weise. Für gepulste Laser bedeutet das anschaulich, dass die Anzahl der Photonen in einem Laserpuls um einen bestimmten Mittelwert schwankt (mit der W...
Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie optische Nahfelder in schmalen, bis zu einer Wellenlänge breiten optischen Nanostrukturen wirklich aussehen? Sehen sie so aus wie erwartet, oder führen kleine Strukturabweichungen zu einem ganz anderen Bild? Hier ist eine Methode, die es erlaubt, eine speziel...
Es gibt seit vielen Jahrzehnten Forschung und Entwicklung zu neuartigen Elektronenquellen, beispielsweise an scharfen Metallspitzen als Quelle in Elektronenmikroskopen. Diese Spitzen werden üblicherweise elektrochemisch hergestellt und weisen einen minimalen Spitzenradius von ca. 10 nm auf. Für Phot...
Ein großer Bereich der Ultrakurzzeitphysik dreht sich um die Bewegung von Elektronen in starken gepulsten Laserfeldern auf der Zeitskala von Femtosekunden (1 fs = 1 Millionstel einer Milliardstel-Sekunde). Schickt man Femtosekunden-Laserpulse nun auf extrem scharfe Metallspitzen, werden extrem kurze...
Die zweite jetzt wieder öffentliche Verteidigung bei uns am Lehrstuhl nach einigen Jahren - und auch bei dieser waren alle nicht nur begeistert vom einem weiteren herausragenden Vortrag, sondern auch von der wunderbaren Atmosphäre: Tobias Weitz hat seiner Dissertation mit wehenden Fahnen verteidigt ...
