Neuer Sonderforschungsbereich an der Freien Universität Berlin
"Stroboskopie an Molekülen"
Zum 1. Juli 1998 wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft an
der Freien Universität ein neuer Sonderforschungsbereich (Sfb 450)
mit dem Thema: "Analyse und Steuerung ultraschneller photoinduzierter Reaktionen"
eingerichtet. Daran beteiligt sind 14 Gruppen experimentell und theoretisch
arbeitender Physiker und Chemiker von der Freien Universität, der
Humboldt-Universität, dem Max-Born-Institut, dem Fritz-Haber-Institut
und dem Hahn-Meitner-Institut; weiterhin kooperieren israelische Wissenschaftler.
Für die beteiligten Gruppen gewährleistet der neue Sfb die Durchführung
von Forschungsarbeiten auf einem sehr aktuellen Forschungsgebiet während
der kommenden drei Jahre. Insgesamt besteht dabei eine Verlängerungsmöglichkeit
bis zu 12 Jahren Dauer. Was verbirgt sich nun hinter dem für den Außenstehenden
kryptisch erscheinenden Thema?
Im Mikrokosmos der Moleküle bewegen sich die einzelnen Atome untereinander
extrem schnell. Ziel des neuen Sonderforschungsbereiches ist die unmittelbare
Beobachtung dieser Bewegungen und ihre Beeinflussung; und zwar mit Licht.
Um jedoch in den Zeitmaßstab der molekularen Bewegung eindringen
zu können, bedarf es Beobachtungsschemata, die noch schneller sind.
Hier helfen jüngste Entwicklungen aus dem Bereich der Lasertechnik,
die es ermöglichen, mittlerweile Lichtpulse von weniger als 1:1.00000000000000
Sekunden bzw. 10-14 Sekunden bzw. 10 Femtosekunden zu erzeugen. In solch
einer Zeit breitet sich das Licht kaum um Haaresbreite aus und es vollzieht
nur einige wenige Wellenzüge. Wird jedoch ein molekulares Ensemble
mit solchen Pulsen bestrahlt, können präzise Positionsinformationen
gerade für diesen Zeitpunkt gewonnen werden. Dieses funktioniert nach
dem Stroboskopie-Prinzip, ähnlich dem rotierenden Propeller eines
Flugzeuges, der, wenn er nachts von den kurzen Pulsen der Positionslampen
bestrahlt wird, als stehend erscheint. So erscheinen auch die mit Femtosekundenpulsen
bestrahlten Atome eines Moleküls als "eingefroren". Aus der Kenntnis
der Positionen der Atome heraus können nun dessen Bewegungsabläufe
im molekularen Ensemble rekonstruiert und unter geeigneten Bedingungen
sogar beeinflußt werden, so daß sich das System chemisch verändert.
Dieses Ziel streben die Forscher an. Mit dem neu gegründeten Sfb steht
ihnen dabei ein adäquates Förderinstrument zur Verfügung.
Ludger Wöste
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