Atombewegungen sichtbar machen


Physiker am Max-Born Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) in Berlin-Adlershof haben in Zusammenarbeit mit der Universität Potsdam ein Prototyp-Labor-Gerät für Röntgenbeugung im Ultrakurzzeitbereich entwickelt.

In einer modular aufgebauten Anlage werden unter Verwendung eines kommerziellen Hochleistungslasers Blitze harter Röntgenstrahlung erzeugt, deren Dauer ungefähr eine Zehntel Pikosekunde beträgt. Damit steht ein neues Gerät für Grundlagenuntersuchungen in Physik, Chemie und Materialwissenschaften zur Verfügung.

Mit der Methode der Femtosekunden-Röntgenbeugung gelang es den Wissenschaftlern ultraschnelle Bewegungen in verschiedenen Nanostrukturen zu verfolgen und die Mechanismen zu identifizieren, die zu ultraschnellen Veränderungen führen.

Sie konnten beispielsweise beobachten, wie durch optische Anregung einer metallisch-ferroelektrischen Nanoschicht die elektrische Polarisation in nur 1 Pikosekunde abgeschaltet werden konnte.

"Solche Erkenntnisse können beim Design neuer elektronischer Bauelemente helfen, die unsere Computer noch tausendmal schneller machen", hoffen die Forscher. Ähnliche Methoden haben die MBI-Physiker auch auf Halbleiter-Nanostrukturen und Molekülkristalle angewendet.

COMPAMED.de; Quelle: Universität Potsdam