Nano-Optik und ultraschnelle Dynamik
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Wir untersuchen die strukturelle und
elektronische Dynamik in Festkörpern, Nanostrukturen
und Oberflächen. Hierfür entwickeln wir neuartige
experimentelle Werkzeuge auf der Basis kurzer,
laserinduzierter Elektronenpulse. Wir betreiben
anspruchsvolle Experimente, die hohe räumliche und
zeitliche Auflösung verbinden, wie ein Ultraschnelles
Transmissionselektronenmikroskop (UTEM) und Ultraschnelle
Niederenergie-Elektronenbeugung (ULEED).
Weiterhin beschäftigen wir uns mit der Beobachtung
und optischen Kontrolle stark nichtlinearer Prozesse
in metallischen Nanostrukturen sowie der ultraschnellen
magnetischen Abbildung mittels extrem ultravioletter Strahlung.
Ultraschnelle Transmissionselektronenmikroskopie
Das Göttinger Ultraschnelle Transmissionselektronenmikroskop (UTEM) basiert auf einer lasergetriebenen Feldemitter-Photokathode, die Elektronenpulse einer Dauer von Femto- bis Attosekunden erzeugt. Das UTEM ermöglicht Untersuchungen der nanoskaligen strukturellen, elektronischen und magnetischen Dynamik in Festkörpern auf ultraschnellen Zeitskalen.
Ultraschnelle Niedrigenergie-Elektronenbeugung
Die Ultraschnelle Niederenergie-Elektronenbeugung (Ultrafast Low-Energy Electron Diffraction, ULEED) erlaubt die Beobachtung ultraschneller Strukturdynamik mit hoher Oberflächenempfindlichkeit. Die nanostrukturierte Elektronenquelle unseres ULEED-Aufbaus ermöglicht eine besonders hohe Impulsauflösung des Beugungssignals.
Spektroskopie mit hoher harmonischer Strahlung
Die Erzeugung hoher Harmonischer (High Harmonic Generation, HHG) stellt extrem-ultraviolette Femtosekunden-Lichtimpulse für zeitaufgelöste Messungen in Festkörpern bereit. Unsere polarisationskontrollierten HHG-Quellen werden genutzt für die ultraschnelle Abbildung magnetischer Strukturen sowie die Spektroskopie korrelierter Materialien.
Projektförderung und Zusammenarbeit
ULEED: Observing structural dynamics at surfaces with Ultrafast Low-Energy Electron Diffraction
ERC Starting Grant within "Horizon 2020"
Projektdauer: 2015-2020
SFB 1073 "Atomic Scale Control of Energy Conversion"
SFB Projekte A05, C04 (Erste und zweite Förderperiode: 2013-2021)
SFB 755 "Nanoscale Photonic Imaging"
SFB Projekt C08 (Projektdauer: 2011-2019)
DFG Schwerpunktprogramm 1840 "Quantum Dynamics in Tailored Intense Fields"
Projekt "Coherent interactions of strong optical near-fields with free and weakly bound electrons" (Erste Förderperiode: 2015-2018)
DFG Schwerpunktprogramm 1391 "Ultrafast Nanooptics"
Projekt "Physics and applications of a novel nanometer-sized femtosecond electron source" (Projektdauer: 2009-2015)