Phase-resolved four-wave-mixing spectroscopy in condensed matter

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Die Ultrakurzzeit-Spektroskopie ermöglicht Untersuchungen dynamischer Prozesse mit der extrem hohen Zeitauflösung weniger Femtosekunden. Speziell die sogenannten Vierwellenmisch-Methoden liefern Informationen über Energietransferprozesse in großen Molekülen. Diese Untersuchungen sind essentiell für das Verständnis der Funktion biologisch aktiver Systeme, beispielsweise bei der Photosynthese. Im geplanten Projekt wird die Vierwellenmisch-Spektroskopie so weiterentwickelt und in Experimenten angewandt, dass die optischen Messgrößen in Erweiterung der in der Literatur üblichen integrierenden Signalerfassung vollständig in Amplitude und Phase charakterisiert werden. Dadurch ist eine Fülle zusätzlicher Informationen erhältlich, deren Auswertung detaillierte Aussagen über die Dynamik gekoppelter Molekülverbände ermöglicht und so zu fundamentalen Einsichten in biologische Systeme führen kann. In Kombination mit der Technologie der Femtosekunden-Pulsformung und der kohärenten Steuerung chemischer Reaktionen ergeben sich vielfältige Perspektiven für neue Spektroskopie-Methoden und für die Quantenkontrolle komplexer Systeme in kondensierter Materie.