Publikation in Science zu Nanooptik
Neue Art der Mikroskopie entwickelt
- von Birte Vierjahn
- 24.04.2020
Die Dauer ihrer Momentaufnahme verhält sich zu einer Sekunde wie diese Sekunde zum Alter des Universums: Physiker vom Center for Nanointegration (CENIDE) der UDE haben mit der ultraschnellen Vektormikroskopie eine Möglichkeit entwickelt, elektrische Felder an Oberflächen zeitlich und räumlich hochaufgelöst zu bestimmen. Diesen Durchbruch in der Nanooptik veröffentlicht das renommierte Fachmagazin „Science“ in seiner aktuellen Ausgabe.
Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie sind die Grundlage der Nanooptik. Forscher, die sich mit ihr beschäftigen, können Eigenschaften und Zustände winziger Strukturen und sogar einzelner Moleküle beobachten und beeinflussen. Wie bei den noch in den Anfängen steckenden optischen Computern: Da deren Strukturen mitunter viel kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts, benötigt man Tricks wie Nanoantennen. Doch es ist sehr schwer, die elektrischen Felder um solche Strukturen herum räumlich und zeitlich zu analysieren.
Mit der Vektormikroskopie hat ein Physikerteam um Professor Frank-J. Meyer zu Heringdorf (UDE), den australischen Experten für Nanooptik Dr. Timothy J. Davis und Professor Harald Gießen (Universität Stuttgart) nun eine Pionierleistung erbracht: Sie konnten die elektrischen Felder an einer Metalloberfläche punkt- und zeitgenau bestimmen – bis hinunter zu 10 Nanometern örtlicher Auflösung und in weniger als 0,000 000 000 000 001 Sekunde.
„Das ist ein echter Durchbruch“, erklärt Meyer zu Heringdorf, Mitglied im UDE-Sonderforschungsbereich „Nichtgleichgewichtsdynamik kondensierter Materie in der Zeitdomäne". „Mit unserer Vektormikroskopie lässt sich jeder Punkt eines elektrischen Feldes auf einer Oberfläche zu jeder Zeit beobachten – in kleinsten Strukturen.“
Zur ausführlichen Mitteilung des Center for Nanointegration Duisburg-Essen (CENIDE).
Im Bild: Grafische Darstellung elektrischer Felder, die mit der neuen Technik vermessen wurden.
Originalpublikation:
T.J. Davis, D. Janoschka, P. Dreher, B. Frank, F.-J. Meyer zu Heringdorf, H. Giessen
„Ultrafast vector imaging of plasmonic skyrmion dynamics with deep subwavelength resolution“
Science 368, 6489 (2020)
DOI: 10.1126/science.aba6415
Weitere Informationen:
Prof. Dr. Frank-J. Meyer zu Heringdorf, Experimentalphysik, Tel. 0203 37 9-1465, meyerzh@uni-due.de
Redaktion: Birte Vierjahn, Tel. 0203 37 9-8176, birte.vierjahn@uni-due.de
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