Aperturloses Terahertz--Nahfeld-Mikroskop

Ultrakurze Lichtimpulse im Multi-Terahertz-Bereich (THz) eröffnen seit kurzem einen direkten Zugang zur niederenergetischen Elementardynamik kondensierter Materie. Auf der Femtosekunden-Zeitskala lassen sich etwa Gerüstschwingungen, Spinwellen, quantenoptische Übergänge in Exzitonen oder Ladungstransport direkt verfolgen und kontrollieren. Die starke Beugung langwelliger Infrarotstrahlung verhinderte jedoch bislang hohe räumliche Auflösungen dieser Experimente. Das aperturlose Terahertz-Nahfeld-Mikroskop, das gleichzeitig ein Herzstück der experimentellen Anlagen des Lehrstuhls darstellt, soll erstmals die Möglichkeiten ultrabreitbandiger THz-Spektroskopie mit Ortsauflösungen von wenigen Nanometern kombinieren und so zu einem Alleinstellungsmerkmal der Universität Regensburg werden. Die Anlage soll interdisziplinär für Kooperationen in den Fakultäten Physik und Chemie genutzt werden und die nanowissenschaftlichen Forschungsinitiativen SFB689,GK1570 und GK1626 stärken. Bereits projektierte Forschungsvorhaben reichen von räumlich hochaufgelöster Ultrakurzzeit-Spektroskopie Kohlenstoff-basierter Nanostrukturen und räumlich inhomogener korrelierter Materialien über die raum-zeitliche Beobachtung von Phononen und exzitonischen Quantenschwebungen in Nanodrähten bis hin zu nichtlinearer THz-Optik und Nanoplasmonik an Goldspitzen sowie feldinduziertem Schalten von Nanomagneten.