Aktuell sind keine Stellen bei uns offiziell ausgeschrieben, es wird in Kürze aber wieder eine Ausschreibung erfolgen. Kontaktiere uns bitte einfach direkt, um den aktuellsten Stand zu erfahren. Vielleicht können wir die Ausschreibung dann auch noch etwas beschleunigen. Eine Labortour ist immer ganz unverbindlich möglich.

Studierende, die bei uns ihre Abschlussarbeit schreiben möchten, sind selbstverständlich herzlich willkommen.

Es gibt viele kleinere und größere Projekte, die in unserem Attosekunden-Labor in Raum W2 0-025 mit den kürzesten Laserimpulsen und unserem eigenen Elektronenmikroskop durchgeführt werden können. Vorkenntnisse sind nicht notwendig, aber ein Interesse daran, Neues kennenzulernen und etwas komplexere Messaufbauten zu meistern, ist sicher vorteilhaft. Vom Femtosekundenlasersystem über Vakuumanlagen, Attosekundenimpulse im Ultravioletten hin zur zeitaufgelösten Elektronenmikroskopie an Nanostrukturen können verschiedenste Techniken ausprobiert werden.

Sprecht uns einfach an. Gerne zeigen wir euch ganz unverbindlich das Labor und sprechen über aktuelle Möglichkeiten für Abschlussarbeiten. Dabei gehen wir natürlich auch auf eure Wünsche ein, falls ihr schon eine konkrete Vorstellung davon habt, was ihr untersuchen möchtet. Und da die Frage öfter auftaucht: Als unabhängige Nachwuchsgruppe können wir genauso Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten betreuen wie andere Gruppen, deren Leitung bereits den Professorentitel hat. Auf Wunsch kann aber natürlich eine Zweitprüferin mit Titel gewählt werden.

Es folgt weiter unten eine (keinesfalls abschließende) Auflistung potentieller Themen, um euch eine bessere Vorstellung davon zu geben, was ihr bei uns lernen könnt.

Wir stehen kurz davor, erstmals Attosekunden-Impulse in unserem Labor zu erzeugen. Wir bieten dir hier die Möglichkeit, von Tag 1 an mit dabei zu sein und die erzeugten Impulse in einem selbstgebauten Spektrometer zu charakterisieren sowie erstmals zeitaufgelöst zu untersuchen.

Hierzu gehört zunächst der Aufbau und die Justage einer Reihe optischer Elemente, die zum Spektrometer gehören. Außerdem gilt es, ein Interferometer aufzubauen, das für die zeitliche Charakterisierung der Pulse nötig ist. Diese findet dann mithilfe eines Argon-Gasjets und eines Elektronenspektrometers statt.

Melde dich bei Interesse gerne, um den aktuellen Stand und die Möglichkeit für eine Abschlussarbeit zu erfahren. Abhängig davon, ob es ein Bachelor- oder Masterprojekt sein soll, würden wir den Umfang natürlich anpassen.

Die Photoemissions-Elektronenmikroskopie (PEEM) unterscheidet sich etwas von herkömmlichen Mikroskopietechniken. In diesem Fall ist die Probe gleichzeitig die Elektronenquelle, indem aus ihr – durch Beleuchtung mit kurzen Laserimpulsen – Elektronen ausgelöst werden. Wird zunächst ein Laserimpuls zur optischen Anregung und dann ein zweiter zur Abfrage der Dynamiken nach variabler Wartezeit verwendet, tragen die Elektronen nach der Emission wertvolle Informationen über die Ladungsträgerdynamik zum Auslösezeitpunkt in sich.

Die Auslöseorte der Elektronen werden im Mikroskop räumlich hochaufgelöst abgebildet. Gleichzeitig erfolgt eine Aufnahme der Flugzeit der Elektronen, sodass zusätzliche ihr kinetisches Energiespektrum vermessen wird. Dies erlaubt es uns, detaillierte Einblicke in die Ladungsträgerdynamiken nahe der Oberfläche einer Nanostruktur nach optischer Anregung zu erhalten.

Wir haben unser PEEM kürzlich in Betrieb genommen und bieten nun verschiedene Projekte an unterschiedlichen Proben als Abschlussarbeiten an. Zu den verwendeten Techniken gehören die Probenpräparation, Nanopositioniersysteme, Ultrahochvakuum, Elektronenmikroskopie, Flugzeit-Elektronenspektroskopie und Anrege-Abfrage-Experimente mit kurzen Laserimpulsen. Sprecht uns bitte an, wenn ihr etwas am PEEM machen möchtet, und wir sagen euch, was aktuell für besonders spannende Proben zur Verfügung stehen. Ihr dürft diese dann selbst präparieren, im PEEM zeitaufgelöst untersuchen und die Daten für eure Abschlussarbeit auswerten.

Wir haben kürzlich ein Lasersystem aufgebaut, welches nichtlineare Prozesse verwendet, um ultrakurze Laserimpulse im infraroten Spektralbereich um eine Zentralwellenlänge von 2µm zu erzeugen. Diese Pulse sind jedoch für die geplanten Experimente nicht (ganz) kurz genug. Es gibt verschiedene Ansätze, um Lichtimpulse durch spektrale Verbreiterung und anschließende zeitliche Kompression so stark zu verkürzen, dass sie nur noch wenige Schwingungen des elektrischen Feldes dauern. Ziel dieses Projekts ist es, Laserpulse bei einer Zentralwellenlänge von 2 µm und einer Pulsdauer von etwa 30 fs durch Fokussierung in dünne Glasplättchen weiter zu komprimieren und hinsichtlich ihrer Pulsdauer, Strahlqualität und Leistungsstabilität zu charakterisieren. Eine intensive Betreuung vor Ort ist sichergestellt (keine Sorge!), ein Austausch mit Kolleginnen und Kollegen in Lund (Schweden) ist gleichzeitig möglich. Deine Aufgaben wären der optische Versuchsaufbau, die Durchführung der spektralen Verbreiterung und Charakterisierung mittels Spektrometer sowie die abschließende zeitliche Kompression und Vermessung der Pulse.

Shao, B. et al. 1.9 μm Few-Cycle Pulses Based on Multi-Thin-Plate Spectral Broadening and Nonlinear Self-Compression. IEEE Photonics Journal 13, 1–8 (2021).

Kurze Laserimpulse werden durch ein kurzzeitig mit hoher Amplitude oszillierendes elektromagnetisches Feld charakterisiert. Für Anwendungen relevant ist meist jedoch nur die Einhüllende des Feldes, nicht seine instantane Oszillation selbst. Diese ist es auch, die bei den meisten Pulscharaksierisierungsmethoden vermessen wird. Wir möchten jedoch in unseren Experimenten einen Schritt weiter gehen und auch das elektrische Feld selbst verwenden, um ultraschnelle Prozesse wie die Erzeugung Hoher Harmonischer zu kontrollieren. Hierzu bedarf es einer Messung und Kontrolle der Phase zwischen Einhüllender und der Trägerfrequenz, der sogenannten CEP (Carrier-Envelope-Phase).

In diesem Projekt soll diese Phase unserer kurzen Laserpulse mithilfe eines Interferometers vermessen werden und zusätzlich unser Laser so erweitert werden, dass die CEP von jedem Puls auch über einen längeren Zeitraum gleich bleibt. Hierzu wirst du einerseits ein solches Interferometer aufbauen sowie das hieraus generierte Signal nutzen, um einen Piezo-Verfahrtisch anzusteuern. Klingt ggf. verwirrend? Hoffentlich nicht mehr nach einem Laborbesuch bei uns. :)

Sprecht uns gerne an, wenn bei den vorgeschlagenen Projekten für euch etwas dabei ist. Und sprecht uns gerne auch an, wenn euch kein Projekt direkt zusagt. Manchmal gibt es im Gespräch ganz spontane Projektideen oder ein Projekt erscheint doch noch einmal anders, wenn wir eine kleine Labortour gemacht haben.

Bei uns gibt es

• eine intensive Betreuung, Unterstützung der ganzen Gruppe
• Gelegenheit, viele neue Geräte und Techniken auszuprobieren
• erste eigene Forschungsergebnisse
• ein spannendes Abschlussprojekt

Bitte meldet euch einfach bei Katrin oder Jan.