Forschung am Institut

Institut für Physik Forschung am Institut Optik und Laserphysik AG Cluster und Nanostrukturen Physik der Atmosphäre und der Ozeane (Leibniz-Instit...
Author: Gisela Fertig
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Institut für Physik

Forschung am Institut

Optik und Laserphysik

AG Cluster und Nanostrukturen

Physik der Atmosphäre und der Ozeane (Leibniz-Institute)

Nichtlineare Optik (Mitschke) Theoretische Quantenoptik (Vogel) Atmosphärenphysik (Lübken, Becker) Halbleiteroptik (Stolz) Physikalische Ozeanografie (N.N., Quantenoptik makroskopischer Systeme (Scheel) Burchard) Cluster und Nanostrukturen (Meiwes-Broer) Molekulare Dynamik (Lochbrunner) Theoretische Clusterphysik (Fennel) Theoretische Molekülphysik (Kühn) Experimentelle Quantenoptik (Hage) Physik der Nanomaterialien Oberflächen- und Grenzflächenphysik (Fr. Speller) Neue Materialien (Burkel) Polymerphysik (Schick) Nano- und Biomaterialien (Gerber) Physik der Teilchen und Felder Quantentheorie (Bauer) Statistische Physik (Redmer) Elementarteilchenphysik (PD Waldi)

Institut für Physik

DFG-SFB 652

AG Cluster und Nanostrukturen

die meisten Arbeiten unserer AG sind im Sonderforschungsbereich angesiedelt

Starke Korrelationen und kollektive Phänomene im Strahlungsfeld: Coulombsysteme, Cluster und Partikel

Institut für Physik

AG Cluster und Nanostrukturen

Gemeinsame Klammern Quantenzustände aus Licht und Materie Optische Eigenschaften von Nanoteilchen relativistische Vielteilcheneffekte Bose-Einstein-Kondensation

Zusammenführung von Aspekten der Optik und Materialwissenschaften

Institut für Physik

Strahlungsfelder

AG Cluster und Nanostrukturen

Optische Lasersysteme

Femtosekundenlaser Leistungsdichten bis 1016 W/cm2 schmalbandige cw-Laser Manipulierte Strahlung

Lichtpulse moduliert in Amplitude und Phase asymm. Pulse /2 , few cycle (in Kooperation) nicht-klassisches Licht Freie-Elektronen-Laser (FEL)

FLASH bis hv=260 eV perspektivisch bis keV (X-FEL)

Institut für Physik

Themen der AG

AG Cluster und Nanostrukturen

Coulombexplosion im intensiven Laserfeld (Nanoplasmaphysik) Laserspektroskopie an Clustern in Heliumtröpfchen als ‚Nano-Kühlschränke‘ bei 0.4 K Multi Ionization of Metal Clusters by Strong Femtosecond Light Pulses

Experimente am Freie-Elektronenlaser in Hamburg Laserexperimente für technische Anwendungen

Institut für Physik

Beispiel: Lichtenergie 25 mJ Pulslänge 50 fs entspricht P=500 Gigawatt Leistung von etwa 9 Mill. Autos

Höchste Leistungen

AG Cluster und Nanostrukturen

Institut für Physik

Freie Elektronen Laser

AG Cluster und Nanostrukturen

FLASH im HASYLAB bei DESY in Hamburg Quelle Photonenenergien 20 bis 260 eV

Experimente

F E L A u s b a u s t u f e

Neue Effekte im Zusammenspiel von Licht und Materie

Institut für Physik

the new hemispherical photoelectron energy analyzer

AG Cluster und Nanostrukturen

Institut für Physik

die Farbe von Clustern

AG Cluster und Nanostrukturen

Herstellung im Labor

0.4 Kelvin

Helium-Tröpfchen

Aufsammeln von Silberatomen

Größe eines Ag100 in einem Tröpfchen aus einer Million He Atomen

Plasma-Clusterquelle

Institut für Physik

2-Photonen-Ionisation Ag8

[Stärke der Farbe]

[Farbe]

Diederich et al. J Chem. Phys. 116, 3263 (2002) Federmann et al. Eur. Phys. J D 9, 11 (1999)

AG Cluster und Nanostrukturen

Institut für Physik

in starken Laserpulsen

AG Cluster und Nanostrukturen

Gigawatt-Laserpuls Cluster

Pulslänge: 100 Femtosekunden Leistungsdichte bis 10.000 Gigawatt pro cm2

 Minuatur-Plasmen

Institut für Physik

ganz neue Wissenschaft

AG Cluster und Nanostrukturen

Wirkung von fs-Laserlicht auf Nanoteilchen Na55 kollektive Schwingung der Elektronen

t

Resonanzfrequenz ist abhängig von der Größe

Kontrollierte Explosion durch Licht

velocity map imaging spectrometer VMI

Institut für Physik

AG Cluster und Nanostrukturen

work by Slawomir Skruszewicz

Laser parameters: 800 nm, pulse Elaser 70 meV 12

14

I = 10 ... 10 W/cm

80 fs, 2

brightness spot position R

photoelectron yield photoelectron momentum

adjustable kinetic energy detection range

above-threshold ionization in Xenon atoms Imaging Spectra I=1.6 x 1013 W/cm2

Angle-Integrated Spectra

Xe

raw

deconvoluted by an onion peeling I=2.2 x10 I=3.8x I=7.5 101313W/cm W/cm22 algorithm Energy spectrum shows signatures of above threshold ionization Peaks are spaced by photon energy Rich structure in angular-resolved spectrum Enhanced emission in direction of laser polarization axis Each ring has own fingerprint Change in parity of outgoing electron wave

even - l parity wave odd –l parity wave

above-threshold ionization in Xenon atoms Imaging Spectra

Angle-Integrated Spectra

I=1.6 x 1013 W/cm2

raw

deconvoluted

I=3.8x 1013 W/cm2

raw

deconvoluted Angular pattern changes as function of laser intensity

Institut für Verknüpfungen Physik

AG Cluster

mit anderen Aktivitäten an der Hochschule im und Nanostrukturen Department Life, Light & Matter

Institut für Physik

Grenzflächen und Biomedizin

AG Cluster und Nanostrukturen

Life, Light & Matter

Neuron einer Ratte auf einem FET M. Voelker, P. Fromherz small 1 (2005) 206-210

Institut für Physik

in eigener Sache Forschung als Hobby: ‚Angewandte Aerodynamik‘

AG Cluster und Nanostrukturen

Institut für Physik

'Angewandte Aerodynamik'

Segelfliegen kann man auch in Rostock Infos unter www.fcrostock.de oder bei mir

AG Cluster und Nanostrukturen

Institut für Physik

unser freundliches Team

Slawomir Skruszewicz

Lev Kazak

AG Cluster und Nanostrukturen

Dzimitry Komar Michael Kelbg

Institut für Physik

AG Cluster und Nanostrukturen

Aufgabenbereich I: Erzeugung von Nanoteilchen und Transmissions-Elektronenmikroskopie a)

b)

4 TEM images of a single 10nm (a) and 19nm (b) Co cluster after deposition

Institut für Physik

mögliche Bachelorthemen

AG Cluster und Nanostrukturen

Aufgabenbereich II: Experiment zur Untersuchung von Clustern mit dem Freie Elektronen Laser

i) ii) iii) iv)

Charakterisierung der neuen Clusterquelle mit dem Quadrupol-Massenspektrometer Cluster in der Paulfalle Simulation der Hochfrequenz-Ionenführung und der -Falle Programmieraufgaben zur Messsoftware

Institut für Physik

mögliche Bachelorthemen

AG Cluster und Nanostrukturen

Aufgabenbereich III: Erzeugung und Charakterisierung von Laser-Nanoplasmen

i) i)

i)

Gesteuerte Photoemission mit asymmetrischen Femtosekunden-Laserpulsen - Charakterisierung mit dem VMI XUV-Strahlung aus Laser-angeregten Wasserstofftröpfchen (Laborlaser und FLASH Hamburg) Programmieraufgaben zur Messsoftware

Slawomir Dzimitry Komar Michael Kelbg Skruszewicz

Institut für Physik

mögliche Bachelorthemen

AG Cluster und Nanostrukturen

Aufgabenbereich IV: Laser-Material-WW für technische Anwendungen, z.B. Medizinimplantate

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