Institut Photonik
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Artist's rendition of the new light-bending metamaterial
Ein kurzer Laserpuls trifft auf ein Molekül (hier: Butadien), das in zwei Bruchstücke zerfällt.

Next- Gen Quantum Cascade Laser Devices and Imaging

Zwischen Infrarotstrahlung und Mikrowellen findet man den wenig genutzten Terahertzbereich (0.3–30 THz) im elektromagnetischen Spektrum. Die Eigenschaften der Terahertzstrahlung sind jedoch faszinierend: Undurchsichtige Materialien werden transparent, Detektion von wichtigen Molekülen ist möglich und sie erlaubt schnelle drahtlose Datenübertragung.

Der Terahertzbereich ist aber auch der Übergangsbereich von Photonik und Elektronik, was ihn zwar technologisch sehr anspruchsvoll, aber auch interessant macht. Wir entwickeln Quantenkaskadenlaser basierend auf Halbleiternanostrukturen, um diese Terahertzstrahlung zu erzeugen und unsere Gruppe mischt ganz vorne mit: Höchste Ausgangsleistung mit bis zu 1 Watt, höchste Betriebstemperaturen mit zukünftigen Materialsystemen. Wir suchen Physik- und Elektrotechnik- Studenten, die bei uns mitarbeiten wollen.

Die Arbeiten und Aufgaben? Abwechslungsreich und nie langweilig finden wir: Simulationen der Bauteile (Wellenleiter, Bandstruktur), Herstellung im Reinraum (Lithographie, Metallisierung, Plasmaätzen), optische Messungen an einem Terahertz- Setup usw.

weitere Informationen

Kontakt: karl.unterrainer@tuwien.ac.at

Untersuchung und Kontrolle elektronischer Prozesse in Molekülen mittels ultrakurzer Laserpulse

für ElektrotechnikerInnen mit Interesse für physikalische Vorgänge und PhysikerInnen mit Grundkenntnissen in Photonik/Lasertechnik und im Umgang mit elektronischen Meßgeräten.

Kurzbeschreibung

Elektronische Prozesse in Molekülen finden auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden (1fs=10-15s) oder sogar Attosekunden (1as=10-18s) statt. Unter Verwendung sehr kurzer und intensiver Laserpulse können diese Prozesse gezielt in Gang gesetzt werden, bspw. durch Ionisation des Moleküls, also durch Herausnehmen eines oder mehrerer Valenzelektronen. Solch Störungen der Elektronenwolke ziehen im Allgemeinen eine komplexe Restrukturierungsdynamik der Atome des Moleküls und eventuell einen Bruch einer bestimmten Molekülbindung nach sich. Bindungsbrüche sind die Voraussetzung für viele chemische oder biologische Prozesse.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll, unter intensiver persönlicher Betreuung, in einem ersten Schritt untersucht werden, ob es möglich ist, den Laser-Ionisationsprozess so zu gestalten, dass ein oder mehrere bestimmte Valenzelektronen aus dem Molekül gerissen werden. Dazu sollen Kohlenwasserstoffmoleküle im Vakuum mit einem Laserpuls ausgerichtet und mit einem speziell geformten nachfolgenden Laserpuls ionisiert werden. In einem zweiten Schritt soll dann untersucht werden, ob sich durch diese gezielte Ionisation der Fragmentierungsprozess des Moleküls kontrollieren lässt.

Weitere Infos
Diese Diplomarbeit wird im Ultrakurzpuls-Labor des Instituts für Photonik durchgeführt. Die notwendigen experimentellen Aufbauten und Lasersysteme sind vorhanden. Die Datenanalyse erfordert zumindest Grundkenntnisse in C++. Intensive persönliche Betreuung durch Einbindung in ein Team.
Möglichkeit einer anschließenden bezahlten Dissertation.
Es können auch individuell angepaßte Themen vereinbart werden. Bei Interesse sind auch Arbeiten mit theoretischem Schwerpunkt (z.B. Simulationen) möglich.

Kontakt
Dr. Markus Kitzler und Prof. Andrius Baltuska
Raum: CBEG11 (Erdgeschoß), Gusshausstrasse 27, 1040 Wien
email: markus.kitzler@tuwien.ac.at
web: http://atto.photonik.tuwien.ac.at

Beginn    Sofort
Dauer    6 Monate