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Forschergruppe Nanooptik

Wenn sichtbares Licht auf Materie trifft, ist die Palette der möglichen Wechselwirkungen oft durch große Unterschiede zwischen Lichtwellenlänge (einige hundert Nanometer) und Molekülgröße (wenige Nanometer) begrenzt. Exakt konstruierte Nanostrukturen wirken wie optische Antennen, die das Licht zu einem nanoskaligen optischen Feld in der Nähe ihrer Oberfläche formen. Da dieses Nahfeld etwa die gleiche Größe wie Moleküle besitzt, können Licht-Materie-Wechsel- wirkungen erzeugt und kontrolliert werden, die sonst nicht möglich wären.

Das Ziel unserer Forschergruppe ist es, die zu Grunde liegenden Prozesse der Wechselwirkung von Licht mit Materie im Nanobereich zu verstehen und sie durch das Design der Nanostrukturen zu steuern. Über die Struktur der Antennen beeinflussen wir die Eigenschaften des optischen Nahfelds wie Intensität, Resonanzfrequenz, räumliche Verteilung oder die Phasenverschiebung und Polarisation. Mit dem so manipulierten Licht gelingt es uns spezifische optische Übergänge in Molekülen anzuregen und damit neue photochemische und photophysikalische Phänomene hervorzurufen. Ein Anwendungsbeispiel ist die Steuerung der photokatalytischen Prozesse an Halbleiternanostrukturen in farbstoffsensibilisierten Solarzellen. Unsere aktuellen Forschungsschwerpunkte sind neben der Entwicklung neuer Nanomaterialien, die Oberflächenplasmonenresonanzspektroskopie, optische Nanoschaltkreise sowie Manipulation von Objekten im optischen Nahfeld. 

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