Direkt zum Inhalt

Freigeschaltet: Fortschritt bei Attosekundenphysik

Der Münchner Forscher Reinhard Kienberger hat eine Methode gefunden, um die Phasenlage von ultrakurzen Laserpulsen zu bestimmen. Damit werden die Ergebnisse zahlreicher Experimente präzise interpretierbar. Wir haben seinen jüngsten "Spektrum"-Artikel für Sie freigeschaltet.

Elektronenbewegungen live: Dies ist das Ziel der Attosekundenphysik. Sie soll das Verhalten von Elektronen rund um den Atomkern "sichtbar" machen und damit die Errungenschaften der Femtosekundenphysik noch übertreffen. Schon dieser gelingt es immerhin, einzelne Atom- und Molekülbewegungen zu verfolgen. Für entsprechende Pionierarbeiten war Ahmed H. Zewail 1999 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet worden.

Um den Jahrtausendwechsel aber brach die Attosekundenära an, die wesentlich auch auf der Forschung von Ferenc Krausz vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Garching beruht. Sie basiert auf ultrakurzen Laser-Lichtblitzen, deren Dauer sich in Attosekunden, also 10-18 Sekunden, bemisst. Idealerweise bestehen diese Blitze in genau einem Wellenzug (eine noch kürzere Welle verbieten die Naturgesetze). Dann nämlich lassen sich die experimentellen Ergebnisse, bei denen Materialproben mit den ultrakurzen Pulsen beschossen werden, höchst genau interpretieren.

Die kürzesten herstellbaren Pulse sind rund 1,5 Wellenzüge lang. Bisher allerdings konnte man nicht einmal exakt messen, welche Phase ein bestimmter Puls hatte. Nur aus dem Mittelwert vieler Pulse wurde ersichtlich, ob die Experimentatoren im Mittel richtig lagen. Ein Team um Krausz' Kollegen Reinhard Kienberger von der Technischen Universität München, dessen Labor im MPQ beheimatet ist, hat nun aber eine Methode gefunden, die Phasenlage des durch die Probe gehenden Pulses zu ermitteln. Die Ergebnisse wurden am 19. April als Advance Online Publication im Fachjournal Nature Physics veröffentlicht. "Für Hochenergie-Laser stößt Kienberger mit seiner Methode die Tür zu völlig neuen Experimenten auf", so heißt es in der Pressemitteilung der TUM, bei denen jetzt "plötzlich" die Messergebnisse interpretierbar werden.

Eine detaillierte Beschreibung der vorangegangenen Arbeiten Ferenc Krausz und Reinhard Kienberger finden Sie im Beitrag "Elektronenjagd mit Attosekundenblitzen" (siehe Links), den die beiden Forscher gemeinsam für die Februar-Ausgabe 2009 von "Spektrum der Wissenschaft" geschrieben haben.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!