Röntgenlaser erlaubt Einblicke in den Nanokosmos

Publikation in Nature Photonics: Ewald-Fellow Tais Gorkhover und Kollegen gelingen am SLAC in Stanford Experimente, die fundamentale Erkenntnisse über die Physik von stark überhitzter Materie liefern.

Einem deutsch-amerikanischem Team um die Physikerin Tais Gorkhover (TU Berlin) und Christoph Bostedt (Argonne National Laboratory und Northwestern University, Chicago) ist es gelungen, Explosionen von einzelnen freien Nanopartikeln mit einem Superröntgenmikroskop zu filmen. Dabei wurde erstmals eine Auflösung von unter 8 Nanometern mit einer sehr hohen zeitlichen Auflösung von 100 Femtosekunden kombiniert. Die Belichtungszeit der Aufnahme war so kurz, dass die schnellen gasförmigen Teilchen auf den Bildern wie "eingefroren" erschienen und deswegen nicht – wie in der Mikroskopie üblich – fixiert werden mussten.

Dr. Tais Gorkhover vom Institut für Optik und Atomare Physik der TU Berlin, Arbeitsgruppe Cluster und Nanokristalle (Prof. Dr. Thomas Möller) forscht als eine von insgesamt nur 16 Peter Paul Ewald-Fellows der VolkswagenStiftung zusätzlich am SLAC Großforschungslabor der Stanford-Universität in den USA. Für die Experimente benutzte das Forscherteam einen einzigartigen Röntgenlaser (Freie Elektronen Laser), der extrem kurze und intensive Röntgenblitze produzieren kann. Die Ergebnisse der Forschungen wurden nun in Nature Photonics publiziert.

Weitere Informationen zu diesem Projekt können der Pressemitteilung der TU Berlin vom 29.01.2016 entnehmen.

Originalveröffentlichung

Tais  Gorkhover  and  Christoph  Bostedt  et  al.:  Femtosecond  and  nanometre  visualization  of
structural dynamics in superheated nanoparticles, DOI: 10.1038/NPHOTON.2015.264

Hintergrund: Peter Paul Ewald-Fellowships am LCLS in Stanford

Mit der inzwischen beendeten Initiative "Forschung mit Freie-Elektronen-Lasern: Peter Paul Ewald-Fellowships am LCLS in Stanford" unterstützte die VolkswagenStiftung Postdoktorand(inn)en bei zukunftsweisender Forschung mit Freie-Elektronen-Lasern. Die Förderung erstreckte sich auf drei Jahre – teils in Stanford, teils am Heimatinstitut in Deutschland. So erhielten die geförderten Wissenschaftler(innen) die Möglichkeit, Experimente mit dem bis dato leistungsfähigsten Röntgenlaser am LCLS in Stanford durchzuführen. Um die dort erworbenen Kenntnisse später am XFEL anzuwenden, schloss sich an den Forschungsaufenthalt im Umfeld des LCLS eine Förderphase an einer deutschen Forschungseinrichtung an.

Dr. Tais Gorkhover am Freie-Elektronen-Laser (LCLS) der Universität Stanford/USA. (Foto: Tais Gorkhover)