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22. Februar 2019   060/19    Forschung / Wissenschaftliche Tagung

Wenn Elektronen auf Lichtwellen surfen

Internationale Laserphysik-Tagung an der Universität Oldenburg

Oldenburg. Moderne Laser ermöglichen Wissenschaftlern den Blick in kleinste Welten: Mithilfe ultrakurzer Lichtblitze können sie beobachten, wie sich Elektronen und Kerne in Molekülen verhalten und diese Bewegungen mittlerweile sogar gezielt steuern. Über diese und weitere Entwicklungen der Physik mit ultrakurzen, maßgeschneiderten Laserpulsen tauschen sich vom 25. bis 27. Februar über 60 Physikerinnen und Physiker an der Universität Oldenburg aus. Die Forscher aus zehn Nationen nehmen an der Jahrestagung des DFG-Schwerpunktprogramms „Quantum Dynamics in Tailored Intense Fields (QUTIF)“ teil, die die Oldenburger Physiker Dr. Petra Groß, Prof. Dr. Christoph Lienau, Prof. Dr. Sascha Schäfer und Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt organisieren.

Das Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) umfasst mehr als 30 Projekte an verschiedenen Universitäten und Forschungseinrichtungen. Von der Universität Oldenburg sind die drei Arbeitsgruppen Ultraschnelle Nano-Optik, Ultraschnelle nanoskalige Dynamik und Ultraschnelle Kohärente Dynamik beteiligt. Die Oldenburger Forscher setzen die ultrakurzen Lichtimpulse unter anderem ein, um chemische Reaktionen mit Lichtpulsen steuern zu können. „Außerdem beobachten wir, wie sich Elektronen in neuen Materialien, zum Beispiel organischen Solarzellen, bewegen“, erklärt Christoph Lienau. Moderne Laserquellen seien heutzutage in der Lage, besonders intensive Lichtfelder zu erzeugen, die es den Forschern ermöglichen, die kleinsten Bauteile der Materie gezielt zu bewegen. Der Trick besteht darin, die Form der Lichtwellen so zu gestalten und ihre Amplitude so groß zu machen, dass Elektronen auf den Lichtwellen „surfen“ können, ähnlich einem Wellenreiter im Meer. Im Gegensatz zu einem menschlichen Surfer spüren die Elektronen aber nicht nur diese eine Welle, sondern werden auch durch die Wellenberge und -täler um sie herum beeinflusst. So gelingt es den Forschern mithilfe komplexer Lichtwellenfelder, die Bewegungen von Elektronen und Kernen präzise kontrollieren. Über den aktuellen Stand der Arbeiten auf diesem Gebiet wird auf der QUTIF-Tagung in Oldenburg berichtet.

Ultrakurzpulslaser werden aktuell unter anderem bei Augenoperationen und in der Zahnmedizin verwendet. Die Forscher können inzwischen Lichtblitze herstellen, die nur wenige Attosekunden dauern. Eine Attosekunde ist der Milliardste Teil einer Milliardstel Sekunde.

Weblinks

• uol.de/uno
• uol.de/und
• uol.de/ukd

Bilder

Die Oldenburger Forscher setzen ultrakurze Lichtimpulse unter anderem ein, um chemische Reaktionen steuern zu können. Foto: Universität Oldenburg [Bild herunterladen]