Mikroskopsystem für nichtlineare Subzyklen-Nanooptik

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Das beantragte Großgerät ist dazu konzipiert, erstmals extrem starke optische Nichtlinearitäten auf der Zeitskala einer einzelnen Lichtschwingung sowie Terahertz-kontrollierte Elektronik an der Rasterspitze eines Nahfeldmikroskops zu realisieren. Zu den spektakulärsten Perspektiven zählen die raum-zeitliche Beobachtung von Rabi-Oszillationen in einzelnen Quantenpunkten und Lichtwellen-getriebenen Phasenübergängen in korrelierten Nanomaterialien sowie nichtlineare Plasmonik in Graphen und Blochoszillationen in einzelnen Halbleiter-Nanopartikeln. Das System bietet damit weltweit einzigartige Möglichkeiten für die Kontrolle kondensierter Materie auf kürzesten Längen- und Zeitskalen und eröffnet grundlegend neue Perspektiven für die Quanteninformationsverarbeitung sowie Hochgeschwindigkeitselektronik bei optischen Taktraten. Insbesondere ist das Großgerät von unmittelbarer Relevanz für die wissenschaftlichen Fragestellungen der Forschungsinitiativen, in die es eng eingebunden sein wird. Die neue Anlage spielt zudem eine wichtige Rolle in den experimentellen Arbeiten im Rahmen des Neuantrags der Physik sowie in einem avisierten Antrag eines neuen Graduiertenkollegs, der bereits in Vorbereitung ist. Schließlich soll das Großgerät neue Zusammenarbeiten mit der Biologie und der Medizin erlauben und ggf. eine Keimzelle für ein gemeinsames Mikroskopiezentrum darstellen.