Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nano-Optik mit Risiko

04.11.2014

In Dimensionen vordringen, die nie ein Physiker zuvor gesehen hat: Auf diesem Weg befindet sich der Würzburger Professor Bert Hecht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft flankiert seinen Vorstoß mit 1,5 Millionen Euro.

Mit einem Spot das Gesicht eines Schauspielers auf einer ansonsten dunklen Bühne beleuchten: Das ist leicht. Einen extrem dünnen Lichtfinger auf ein Objekt unterm Mikroskop richten:


Professor Bert Hecht von der Uni Würzburg.

(Foto: privat)

Das ist schon schwieriger, aber machbar. Licht so stark konzentrieren, dass es nur noch die Abmessungen eines einzelnen Atoms hat: Das geht noch nicht – aber es könnte funktionieren, wie Physiker von der Universität Würzburg 2012 mit einem Experiment gezeigt haben.

Welche technischen Anwendungen wären mit derart konzentriertem Licht wohl möglich? Das will Physik-Professor Bert Hecht jetzt ergründen. Der Würzburger Wissenschaftler bekommt für dieses neue Projekt der Nano-Optik 1,5 Millionen Euro. Das Geld stammt aus dem Reinhart-Koselleck-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).

Diese spezielle Form der Förderung kommt laut DFG für herausragende Forscher in Frage, die besonders innovative, gleichzeitig aber risikobehaftete Projekte planen. „Risikobehaftet“ bedeutet in diesem Fall: Die Materie ist so neu, dass der Ausgang des Projekts nicht absehbar ist.

„Dinge tun, die bisher nicht möglich waren“

Professor Hecht ist aber zuversichtlich: „Mit extrem konzentriertem Licht könnten wir in neue physikalische Dimensionen vorstoßen und Dinge tun, die bisher nicht möglich waren“, sagt er. So lasse sich zum Beispiel schon bei Raumtemperatur und normalen Umgebungsbedingungen eine starke Kopplung von Photonen (Lichtteilchen) und Emittern, zum Beispiel Quantenpunkten, erreichen.

Bei der starken Kopplung verschmelzen die Quantenzustände der beiden Partner zu einem völlig neuen Zustand. Den wollen die Würzburger Physiker herstellen und dann genau analysieren.

Super-Mikroskopie und Quantencomputing

Welche Perspektiven das bietet? „Man könnte optische Transistoren bauen, die sich mit einzelnen Photonen schalten lassen“, so Hecht. Das würde der Realisierung extrem schneller und leistungsfähiger Quantencomputer neuen Schub geben.

Für die Biologie und Medizin wäre zudem eine neue Art von Mikroskopie realisierbar, die Moleküle in einer Zelle oder auf einem DNA-Strang mit fast atomarer Präzision sichtbar macht. „Wir hätten dann eine Super-Mikroskopie, die noch zehn Mal besser ist als die neuesten Methoden, für die es in diesem Jahr den Chemie-Nobelpreis gab“, so der Professor.

Ob das Geld der DFG gut in sein Projekt investiert ist, wird sich spätestens in ein bis zwei Jahren zeigen: Bis dahin will Hecht mit seinem Team einen ersten Prototyp des Mikroskops aufgebaut haben. Das Projekt ist auf insgesamt fünf Jahre angelegt.

„Atomic-scale confinement of resonant optical fields”, J. Kern, S. Grossmann, N.V. Tarakina, T. Häckel, M. Emmerling, M. Kamp, J.-S. Huang, P. Biagioni, J.C. Prangsma & B. Hecht, Nano Letters, 12, 5504 (2012), arXiv:1112.5008, DOI: 10.1021/nl302315g

Kontakt

Prof. Dr. Bert Hecht, Physikalisches Institut, Universität Würzburg, T (0931) 31-85863,
hecht@physik.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Wirtschaftsmagazin Capital: Platz 1 für wohngesundes Bauen geht an das Ökohaus-Unternehmen Baufritz
18.06.2018 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Muskelaufbau im Computer: Internationales Team will Entstehung von Myofibrillen enträtseln
13.06.2018 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Breitbandservices von DNS:NET erweitert

20.06.2018 | Unternehmensmeldung

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics