"Gesiebte" Röntgenstrahlung an der Uni Kiel

Neuartige Optik zur Bündelung des hellsten Röntgenlichts der Welt

In der heutigen Ausgabe der Zeitschrift „Nature“ beschreiben Kieler Oberflächen-Physiker, wie Röntgenlicht auf einen Punkt von weniger als 10 Nanometer (10 Millionstel Millimeter) Durchmesser fokussiert werden kann. Ein eigens entwickeltes Photonensieb bündelt die Strahlung bei diesem Verfahren. Herkömmliche Linsen, wie beispielsweise in optischen Mikroskopen, können für diese Aufgabe nicht eingesetzt werden, da sie die kurzwellige Röntgenstrahlung nicht durchlassen.

Die neuartigen Photonensiebe, mittlerweile für die Forschergruppe patentiert, bestehen aus vielen zehntausend geeignet angeordneten Löchern in einer ansonsten undurchsichtigen Folie. Mit diesen speziell für die Röntgenstrahlung entwickelten Optiken wird an dem Freien-Elektronen-Laser (FEL), der derzeit am Hamburger Synchrotronstrahlungslabor (HASYLAB) bei DESY entsteht, Materialforschung mit bisher unerreichter Feinheit bis in atomare Dimensionen möglich. Der Freie-Elektronen-Laser in Hamburg wird die hellste Röntgenlichtquelle der Welt sein.

Vom Brennpunkt, der bei der Bündelung der Strahlung entsteht, werden Licht und Elektronen emittiert. Sie geben Aufschluss über Struktur und chemische Zusammensetzung einer Materialprobe. Rastert man den gebündelten Röntgenstrahl über die Probe, so erhält man ein hochaufgelöstes Bild der chemischen Zusammensetzung und der elektronischen Eigenschaften.

Die neue Technik eröffnet vielfältige Perspektiven für die Nanotechnologie und die Entwicklung und Erforschung neuer Materialien, beispielsweise für effizientere Katalysatoren oder neue elektronische Bauelemente, die kleiner, schneller und leistungsfähiger sind.

Die Entwicklung wird mit einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierten Großprojekt unter Leitung von Dr. Lutz Kipp, Prof. Michael Skibowski, Prof. Richard Berndt (Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel) sowie Prof. Robert L. Johnson (Universität Hamburg) gefördert.


Kontakt: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Experimentelle und Angewandte Physik, PD Dr. Lutz Kipp, Tel. 0431/880-3875 und -3004, Fax 880-1685, kipp@physik.uni-kiel.de

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Susanne Schuck idw

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Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

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