Nanomatrixeffekte in der ultraschnellen Ionisationsdynamik von Clustern in superfluiden Heliumtropfen

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Josef Tiggesbäumker, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392530662

Die Anregung von Materie mit intensiven, phasenkontrollierten Laserfeldern, wie Zweifarben-Pulsen, eröffnet einen vielversprechenden Zugang, die nichtlineare Dynamik von Vielteilchensystemen auf der natürlichen Zeitskala der Elektronenbewegung nicht nur zu studieren, sondern auch zu steuern. Neben Spitzen sind Cluster vielversprechende nanoskalige Forschungsobjekte, da neben Effekten, wie lokale Feldverstärkung oder kollektive Elektronenbewegung, auch die Abmessungen (Durchmesser Tropfen <= Wellenlänge Laser) die Ionisationsdynamik maßgeblich beeinflussen. Im Zentrum dieses Vorhabens stehen Cluster in Helium Nanotropfen, wobei phasensensitive Elektronenspektroskopie (phase-of-the-phase, PoP) genutzt wird, um den Einfluss auf die Dynamik von Clustern eingebettet in einer komplexen Umgebung bei höchster Zeitauflösung zu untersuchen. Eine Stärke von PoP ist, dass durch die Analyse die kohärenten Anteile im Spektrum herausgearbeitet werden.Die einzigartige Kombination aus dem Vielteilchensystem Cluster im superfluiden Heliumtropfen ermöglicht nicht nur Studien zur (i) Starkfeld-induzierten Nanoteilchen-Ionisationsdynamik in einer Tropfenumgebung, sondern (ii) auch einen alternativen Zugang zum Phänomen Bose-Einstein Kondensation. Mit der Hilfe von PoP-Spektroskopie wollen wir die kritische Tropfengröße für die Bildung von Quantenwirbeln in Heliumtropfen erstmals bestimmen und damit Beiträge zum Verständnis der Superfluidität in finiten Systemen liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen