Die Manipulation des Lichts

Mittlerweile lassen sich in Forschungslaboren mikroskopisch winzige Strukturen herstellen, die kleiner sind als die Wellenlängen des Lichts. Damit ist es möglich geworden, die bisherigen Grenzen der Optik zu überwinden und Licht-Materie-Wechselwirkungen auf der Nanoskala zu untersuchen. Am Nano-Institut forscht Postdoc Haoran Ren genau in diesem neuen Forschungsbereich der Nanophotonik. Ihm geht es darum, die Wechselwirkungen von Licht und Materie basierend auf strukturiertem Licht mit räumlich inhomogenen optischen Eigenschaften zu steuern und aktiv anzupassen. „Unsere Forschung“, sagt Ren, der mit einem Humboldt-Stipendium gefördert wird, „bietet die Chance, völlig neue optische Phänomene zu beobachten und zu verstehen und daraus möglicherweise neue Anwendungen in der Nanophotonik zu entwickeln.“ Die Wissenschaftler arbeiten interdisziplinär und verbinden die optische Forschung mit der Nanotechnologie.

Ren betont die hervorragende technische Ausstattung des neuen Instituts. Technologisch sei es auf Weltniveau, so der Physiker. Dies betreffe einerseits die Nanofabrikationstechnologien. Insbesondere die Elektronenstrahl-Lithographie ermöglicht es, extrem winzige Strukturen herzustellen. So entstehen im neuen Reinraum im Untergeschoss gewünschte Nanostrukturen und neuartige Hybridmaterialien. Zudem stehen in den Arbeitsräumen optische Apparaturen, perfekt ausgestattete chemische Labore und umfangreiche Charakterisierungsmaschinen zur Verfügung. So könne man am Institut Schritt für Schritt ein optisches System im Nanomaßstab aufbauen, mit dem sich strukturiertes Licht gezielt manipulieren lässt. Neu entwickelte hybride Nanomaterialien lassen sich damit gezielt charakterisieren und detailliert in ihren optischen Eigenschaften untersuchen.

Ren betont, wie wichtig ihm der tägliche Austausch am Institut sei, der nun möglich sei. „Die Lehrstühle im neuen Gebäude bieten ein hervorragendes Forschungsumfeld, in dem Vorträge, Meetings und tägliche Diskussionen zu verschiedenen Themen stattfinden“, sagt der Physiker.