Willkommen bei der Abteilung Nanooptik
Die Abteilung Nanooptik strebt danach, die experimentelle und theoretische Beherrschung von Licht-Materie-Wechselwirkung im Nanometerbereich voranzutreiben. Die Objekte, mit denen wir arbeiten, bewegen sich auf der Skala von einzelnen Molekülen, Proteine oder Viren. Unser Forschungsportfolio umfasst ein breites Spektrum wissenschaftlicher Fragestellungen. Unser derzeitiger Schwerpunkt liegt auf den beiden Schlüsselbereichen der Nanoquantenoptik und Nanobiophotonik.
Unsere Forschungsgruppe stellt sich der Herausforderung, Projekte zu konzipieren und Messstrategien zu entwickeln, die es uns ermöglichen, auf elegante Weise ein quantitatives Verständnis komplexer Systeme zu erlangen. Die Gruppe wurde ursprünglich im Jahr 1997 an der Universität Konstanz gegründet, wo wir Pionierarbeit bei der Kombination von Konzepten aus der Quantenoptik, Laserspektroskopie, Kryogenik, optischen Bildgebung, Nanotechnologie und Rastersondenverfahren leisteten. Nach zehn produktiven Forschungsjahren an der ETH Zürich zogen wir 2011 nach Erlangen ans MPL um.
Im September 2017 organisierten wir ein Symposium, um 20 Jahre Nanooptik als übergreifendes Forschungsgebiet, das sich der Wechselwirkung von Licht und Materie im Nanometerbereich widmet, zu feiern. Während der Veranstaltung führten wir Interviews mit 16 Pionieren, die zur Entwicklung dieses Felds beigetragen haben und erstellten ein Video, das zeigt, wie die Nanooptik als Forschungsfeld entstanden ist und welche zukünftigen Herausforderungen es geben wird (klicken Sie hier, um das Video anzusehen). Die einzelnen Interviews sind auch auf unserer Videodatenbank verfügbar.
Nanoquantenoptik
In über zwei Jahrzehnten Erforschung grundlegender optischer Prozesse auf Ebene einzelner Photonen und einzelner Emitter haben wir gezeigt, wie man effiziente Kopplung zwischen Licht und einem einzelnen Quantenemitter ohne die Notwendigkeit von Resonatoren oder Antennen schaffen kann.
Zudem haben wir einen der allerersten und quantitativsten Fälle der Verstärkung eines radiativen Prozesses in Quantunemittern durch eine plasmonische Nanoantenne demonstriert. Unsere Forschung erfolgt hauptsächlich auf Festkörperproben und an einzelnen organischen Molekülen, jedoch lassen sich unsere Erkenntnisse oft auch auf andere Systeme wie Atome, Ionen, Quantenpunkte oder Farbzentren übertragen. Aktuell beschäftigt sich unsere Gruppe mit der Realisierung einer kontrollierten Anzahl von interagierenden Quantenemittern, Photonen und Phononen.
Nanobiophotonik
Im Teilgebiet Nanobiophotonik nutzen wir unser Fachwissen, um neuartige Formen der Mikroskopie durchzuführen und Plattformen für kontrollierte Experimente im Bereich der Biophysik und medizinischen Grundlagenforschung zu entwickeln. Unser besonderes Interesse gilt dabei dem quantitativen Verständnis der Wechselwirkung zwischen einzelnen Viren, Vesikeln und Proteinen mit Zellen und Geweben. Zwei wichtige Techniken, die in unserem Labor entwickelt wurden, sind
1) die interferometrische Streuungsmikroskopie (iSCAT)
2) die kryogene „super-resolution“ Mikroskopie.
Wir arbeiten weltweit mit Biologen, Biophysikern und Medizinern zusammen.
Weitere Informationen finden Sie in unserer Publikationsliste und in den Highlights.
