Nanoskopie

In der Arbeitsgruppe Nanoskopie werden Themen bearbeitet, die auf Grundlage von Experimenten, fundamentale Aspekte der Plasmonen basierten Nahfeld-Spektroskopie und ganz allgemein der Plasmonen basierten Substrat-Sonden Wechselwirkung untersuchen. Dabei geht es sowohl um eigenständige Experimente, als auch um die theoretisch-physikalischen Grundlagen für die Arbeitsgruppe Biopolymere.

Auflösung von TERS Sonden

Beispielsweise werden physikalische Modelle entwickelt um die reale nanoskalige Rauigkeit von sogenannten TERS(Spitzen-verstärkte Raman Streuung)-Sonden zu erfassen und so experimentelle Erkenntnisse genauer zu beschreiben. Auf diese Weise befruchten sich Experiment und Theorie gegenseitig und die Nähe zu potentiellen Anwendungen bleibt gewährleistet.

Wechselwirkung Sonde-Molekül

Experimente zeigen, dass die zur chemischen Reaktion notwendigen Energie, beispielsweise bei Plasmonen basierten Azo-Kupplungen, deutlich unter der reiner Photoreaktionen liegt. Basierend auf quantenmechanischen Modellen wird die Wechselwirkung zwischen plasmonischen Sonden und der eigentlichen Probe untersucht. Die Ergebnisse geben deutliche Hinweise auf die Beteiligung von sogenannten hot electrons und sind Ziel weiterer Untersuchungen wie z.B. der plasmon induzierten Strukturierung von Substratoberflächen.

Methodenentwicklung

Für die besonderen Anforderungen der hohen Ortsauflösung müssen die entsprechenden experimentellen Voraussetzungen geschaffen werden. Von großer Bedeutung sind hier ultraflache Gold- bzw. Silber-Substrate die in Kooperation mit der Forschergruppe Nanooptik entwickelt werden. In gleichem Maße ist die Optimierung von plasmonischen Nahfeldsonden ein wichtiger Aspekt der Gruppe. Dies wird in Zusammenarbeit mit der Forschergruppe Fasersensorik und der Abteilung Nanobiophotonik durchgeführt. Ein mittelfristiges Ziel ist die Etablierung eines Kurzpuls-Laser-Systems zur Aufklärung dynamischer Prozesse auf der Nanometerskala in Kooperation mit der Abteilung Funktionale Grenzflächen.