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