Ferenc Krausz

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Ferenc Krausz

Ferenc Krausz (* 17. Mai 1962 in Mór, Ungarn) ist ungarisch-österreichischer Physiker, dem es mit seinem Forschungsteam als erstem gelungen ist, einen Lichtpuls von weniger als einer Femtosekunde Dauer sowohl zu erzeugen als auch zu messen. Die Arbeitsgruppe verwendet diese Attosekunden-Lichtpulse, um die Bewegung atomarer Elektronen abzubilden. Diese Leistung markiert den Beginn der Attosekundenphysik[1].

Akademischer Werdegang[Bearbeiten]

Krausz studierte Theoretische Physik an der Eötvös Loránd Universität und Elektrotechnik an der Technischen Universität Budapest. Nach seiner Habilitation an der Technischen Universität Wien wurde er dort zum Professor berufen. Seit 2003 ist er Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching. 2004 übernahm er außerdem einen Lehrstuhl für Experimentalphysik an der Ludwig-Maximilians-Universität in München. Er ist Mitbegründer und einer der beiden Sprecher des 2006 ins Leben gerufenen Exzellenzclusters Munich Centre for Advanced Photonics (MAP). Seit 2005 ist er auch Außerordentlicher Professor an der Technischen Universität Wien.

Forschung[Bearbeiten]

Ferenc Krausz und seinem Forschungsteam ist es erstmals gelungen, einen Lichtpuls von einer Dauer von weniger als einer Femtosekunde experimentell zu demonstrieren und mit diesen Attosekunden-Lichtpulsen die inter-atomare Bewegung von Elektronen in Echtzeit wahrnehmbar zu machen. Diese Ergebnisse markieren den Beginn der Attosekundenphysik.[2][3][4][5]

Die Vorarbeit für diesen Meilenstein leistete Krausz mit seinem Team in den 90er Jahren mit eine ganzen Reihe von Innovationen[6] zur Weiterentwicklung der Femtosekunden-Lasertechnologie bis an ihre ultimative Grenze – bis hin zu Lichtpulsen, die den überwiegenden Teil ihrer Energie in einer einzigen Schwingung des elektromagnetischen Felds tragen. Eine unabdingbare Voraussetzung für die Erzeugung derart kurzer Lichtblitze ist die hochpräzise Kontrolle der Verzögerung verschiedener Farbkomponenten von breitbandigem (weißen) Licht über eine volle Oktave. Die von Krausz und Szipöcs entwickelten Spiegel aus aperiodischen Multilagen chirped mirrors[7] machten eine solche Kontrolle erstmals möglich und bilden heute einen wesentlichen Bestandteil jeder modernen Femtosekunden-Laseranlage. Mithilfe intensiver, aus ein bis zwei Wellenzyklen bestehender Laserpulse konnte Krausz' Gruppe im Jahr 2001 erstmals einen Attosekunden-Lichtpuls (aus extrem ultraviolettem Licht) sowohl erzeugen als auch messen[8] und wenig später damit auch die Bewegung von Elektronen auf subatomarer Skala in Echtzeit verfolgen.[9] Die von Krausz und seinem Team demonstrierte Kontrolle der Wellenform von Femtosekundenpulsen[10] und den daraus resultierenden reproduzierbaren Attosekundenpulsen erlaubten die Etablierung der Attosekunden-Messtechnik[11][12] wie sie heute als technologische Basis für die experimentelle Attosekundenphysik dient. Mit diesen Werkzeugen gelang Krausz und seinen Mitarbeitern in den letzten Jahren die Steuerung von Elektronen in Molekülen[13] und die erstmalige Echtzeitbeobachtung einer Reihe fundamentaler Elektronenvorgänge wie Tunneln,[14] Ladungstransport,[15] kohärente EUV Emission,[16] verzögerter Photoeffekt,[17] Valenzelektronen-Bewegung,[18][19] Kontrolle der optischen und elektrischen Eigenschaften von Dielektrika.[20][21] Diese Resultate wurden in internationale Kooperationen mit Gruppen renommierter Wissenschaftler erzielt, einschließlich Joachim Burgdörfer, Paul Corkum, Theodor Hänsch, Misha Ivanov, Ulrich Heinzmann, Stephen Leone, Robin Santra, Mark Stockman und Marc Vrakking.

Preise und Auszeichnungen[Bearbeiten]

2003 wurde Krausz Mitglied der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, seit 2005 Auswärtiges Mitglied. 2005 erhielt er die Ehrendokterwürde der Technischen Universität Budapest.

Publikationen[Bearbeiten]

  1. F. Krausz, M. Ivanov, Reviews of Modern Physics 81, 163 (2009). (PDF; 14,2 MB)
  2. Y. Silberberg, Nature 414, 494 (2001).
  3. M. Lewenstein, Science 297, 1131 (2002).
  4. L. F. DiMauro, Nature 419, 789 (2002).
  5. P. Bucksbaum, Nature 421, 593 (2003).
  6. T. Brabec & F. Krausz, Rev. Mod. Phys. 72, 545 (2000).
  7. R. Szipöcs, K. Ferencz, Ch. Spielmann & F. Krausz: Chirped multilayer coatings for broadband dispersion control in femtosecond lasers. Opt. Lett. 19, 201 (1994).
  8. M. Hentschel et al., Nature 414, 509 (2001).
  9. M. Drescher et al., Nature 419, 803 (2002).
  10. A. Baltuska et al., Nature 421, 611 (2003).
  11. R. Kienberger et al., Nature 427, 817 (2004).
  12. E. Goulielmakis et al., Science 305, 1267 (2004).
  13. M. Kling et al., Science 312, 246 (2006).
  14. M. Uiberacker et al., Nature 446, 627 (2007).
  15. A. Cavalieri et al., Nature 449, 1029 (2007).
  16. E. Goulielmakis et al., Science 320, 1614 (2008).
  17. M. Schultze et al., Science 328, 1658 (2010).
  18. E. Goulielmakis et al., Nature 466, 739 (2010).
  19. A. Wirth et al., Science 334, 195 (2011).
  20. A. Schiffrin et al., Nature 493, 70 (2013).
  21. et al., Nature 493, 75 (2013).

Weblinks[Bearbeiten]