Cornelia Denz

Cornelia Denz (* 23. Mai 1963 in Frankfurt am Main) ist eine deutsche Physikerin, die sich mit Nichtlinearer Optik, Bio- und Nanophotonik beschäftigt.

Leben

Denz wuchs in Frankfurt am Main auf und studierte ab 1982 Physik (Richtung Physik-Ingenieur) an der TH Darmstadt, wo sie 1988 ihr Diplom mit einer Arbeit in nichtlinearer Optik (Zwei- und Vier-Wellen-Mischung) erwarb und 1992 über optische Datenspeicherung und Realisierung optischer neuronaler Netze bei Theo Tschudi promoviert wurde. Dazwischen war sie 1990/91 am Institut d´Optique Théorique et Appliquée in Orsay tätig. Ab 1993 leitete sie in Darmstadt die Arbeitsgruppe Photorefraktive Optik. 1999 wurde sie in Experimentalphysik mit einer Arbeit zur Strukturbildung in der nichtlinearen Optik habilitiert. Im Jahr 2001 folgte sie einem Ruf an die Westfälische Wilhelms-Universität (WWU) Münster, und hat dort seit 2003 den Lehrstuhl für Angewandte Physik inne. Seit 2004 ist sie außerdem Direktorin des Instituts für Angewandte Physik und leitet die Arbeitsgruppe Nichtlineare Photonik.

Denz ist verheiratet und hat zwei Söhne.

Wirken

Ihr Arbeitsschwerpunkt ist die Nutzung moderner optischer, insbesondere holographischer Verfahren zur Strukturierung von Licht und Materie. Diese Methoden wendet sie in der optischen Datenspeicherung und Informationsverarbeitung, zur Erzeugung neuer mikro- und nanostrukturierter Materialien und zur Kontrolle von Licht in all seinen Eigenschaften an.

Denz entwickelte in den 90er Jahren ein kompaktes holographisches Datenspeichersystem, in dem analoge oder digitale Daten über ein Flüssigkristalldisplay einem Laserstrahl aufgeprägt werden, der dann mit dem zuvor abgetrennten Referenzstrahl überlagert wird. Die Daten werden phasenkodiert in einem Hologramm abgelegt, wo sie parallel ausgelesen werden können und so hohe Datenübertragungsraten (Gigabyte pro Sekunde) ermöglichen. Falls es sich um digitale Daten handelt, können sie unmittelbar in einem üblichen Computer weiterverarbeitet werden und auch für die Verschlüsselung der Daten bietet das Verfahren Vorteile. Ein Ziel ist die Entwicklung kostengünstiger Speichermaterialien statt der in der Züchtung aufwändigen Einkristalle, zum Beispiel Polymere. Diese wendet sie auch für elektro-optische Schaltelemente wie optische Transistoren oder für innovative organische Solarzellen an.

Seit 2001 entwickelt Cornelia Denz neue Methoden zur Erzeugung photonischer Kristalle mit Hilfe nichtlinearer optischer, sogenannter photorefraktiver Materialien. Mit der Technik der optischen Induktion gelang ihr auch die Herstellung von Quasikristallen, dreidimensionalen Kristallen mit Spiralstrukturen sowie von definierten Defekten in Kristallen. Außerdem beschäftigt sie sich mit nichtlinearer Dynamik und Methoden der Chaos-Kontrolle am dortigen Center for Nonlinear Science wie der Kontrolle von optischen räumlichen oder Kavitäts-Solitonen sowie der Erzeugung von langsamem Licht.

Ein weiterer Schwerpunkt ihrer Arbeiten ist seit 2008 die Nutzung komplexer Lichtfelder wie nichtbeugender, selbstähnlicher oder beschleunigender Lichtfelder zur Erzeugung künstlicher Nano- und Mikromaterialien durch holographische optische Pinzetten. Neben der Anwendung dieser Lichtfelder zur Manipulation von Partikeln auf der Mikro- und Nanoskala initiierte Denz auch neue Verfahren in der Optofluidik zur Manipulation absorbierender fester oder fluider Partikel. Die Nutzung von optischen Pinzetten in der biomedizinischen Forschung führte zur Beobachtung von Zelldynamik in drei Dimensionen und zur Analyse von Infektionen und Entzündungen.

Positionen und Ämter

Neben ihrer Forschungstätigkeit engagiert sich Cornelia Denz für die Förderung von Frauen in der Physik. Im Rahmen dieses Engagements organisierte sie einer Wanderausstellung zum Thema Frauen in der Physik, die zuerst 1993 an der TH Darmstadt gezeigt wurde. Als Autorin war sie mitverantwortlich für die Herausgabe des Buches „Einsteins Kolleginnen“. Sie war Organisatorin der Deutschen Physikerinnentagung 2009. Von 2008 bis 2011 leitete sie das bundesweite Pilotprojekt Light up your Life, das Mädchen über das Querschnittsthema Licht MINT-Themen und -Berufsfelder nahebringt. Zur Förderung von MINT-Themen im Schulbereich gründete sie 2007 Münsters Experimentierlabor (MExLab) Physik – ein forschungsnahes Schülerlabor sowie 2011 ein universitätsweites Schülerlabor MExLab ExperiMINTe, das sie gemeinsam mit Werner Kuhn , Institut für Geoinformatik der WWU Münster, leitet.

Von 2010 bis 2016 war sie Prorektorin für Internationales und Wissenschaftlichen Nachwuchs der WWU Münster.

Darüber hinaus ist Denz als Mit-Herausgeberin der Zeitschriften Physik Journal, Annalen der Physik, Advanced Optical Materials, Journal of Optics, und Optofluidics aktiv. Seit 2007 ist sie Vorstandsmitglied der Deutschen Gesellschaft für Angewandte Optik (DGaO) und Mitglied des Boards.

2007 gründete sie das interdisziplinäre Center for Nonlinear Science (CeNoS) der WWU Münster, deren Vorstandssprecherin sie von 2007 bis 2010 war. Im Rahmen mehrerer COST-Projekte war und ist sie aktuell als Vizesprecherin tätig, darunter das Netzwerk Optical Micro-Manipulation by Nonlinear Nanophotonics und das 2012 neu gegründete Netzwerk Advances in Optofluidics.

Auszeichnungen

• 1993: Lise-Meitner-Preis des Landes Hessen für ihre Dissertation
• 1999: Wissenschaftspreis der Adolf-Messer-Stiftung für die Entwicklung eines dynamischen Phasenkontrastmikroskops
• 2003: Frauenförderpreis der Universität Münster für ihr Engagement zur Förderung des Interesses von Mädchen in der Physik
• 2007: Fellow der Optical Society of America
• 2009: Fellow der European Optical Society
• 2012: Professorin des Jahres in der Kategorie Naturwissenschaften und Medizin, jährlicher Wettbewerb der Zeitschrift unicum.
• 2014: Mitglied der Nordrhein-Westfälischen Akademie der Wissenschaften

Schriften

• Optical neural networks, Vieweg 1998, ISBN 3-528-06462-5.
• Volumenhologramme - Datenspeicher der Zukunft, Physikalische Blätter, Bd.55, 1999, Nr.4, Online, pdf Datei
• Optische Speicherung mit photorefraktiven Materialien, Spektrum, Dossier Laser, 1998.
• Räumliche optische Solitonen - Licht steuert Licht, Physik Journal 2, 2003, 10 33-39.
• Transverse-Pattern Formation in Photorefractive Optics, Springer Tracts in Modern Physics 188 (2003)
• mit Annette Vogt: Einsteins Kolleginnen – Physikerinnen gestern & heute, Kompetenzzentrum Technik - Diversity - Chancengleichheit, Bielefeld 2005, ISBN 978-3-933476-08-1, S. 13/14 (kostenlos, gefördert im «Einsteinjahr 2005» durch das Bundesministerium für Familie, Senioren, Frauen und Jugend, Volltext online, PDF, kostenfrei, 100 Seiten, 4,5 MB).
• Nonlinearities in Periodic Structures and Metamaterials, Springer Series in Optical Sciences 150, 2009.
• Licht im Schneckentempo - Langsames Licht in dispersiven Medien, Physik in unserer Zeit 42, 2011, 185-191.
• Effektive Lichtverstärker - Verbundpolymere für holographische Anwendungen, Laborpraxis Juni, 2012, 20 - 22.
• Light Fields Can Tailor the Microscopic World, Opt. Photonik 7, 2012, 47–52.
• Der Beginn einer Erfolgsgeschichte: Vor 50 Jahren schlug die Geburtsstunde der nichtlinearen Optik, Physik Journal 11, 2012, 31-35.

Weblinks

• Homepage an der Universität Münster
• Broschüre der AG Nichtlineare Photonik
• Biographie bei der DGaO
• Biographie bei der Optical Society of America
• Cornelia Denz in der Datenbank renommierter Wissenschaftlerinnen AcademiaNet (englisch)
• Bericht über Denz bei 3sat, 2005.
• Video: Lise-Meitner-Lectures 2015: Prof. Dr. Cornelia Denz (Westfälische Wilhelms-Universität Münster). Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) 2016, zur Verfügung gestellt von der Technischen Informationsbibliothek (TIB), doi:10.5446/19330.