Elektronenmikroskope geben uns Einblick in allerkleinste Materialdetails und können beispielsweise den atomaren Aufbau von Festkörpern oder die Struktur von Molekülen
sichtbar machen. Die meisten Materialen in der Natur sind jedoch nicht statisch, sondern
bewegen und formen sich ständig um. Eines der wichtigsten Phänomene ist beispielsweise die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie, die unter anderem in Solarzellen, Displays oder Lasern allgegenwärtig ist. Diese Interaktionen der Elektronen, die von den Schwingungen des Lichts bewegt werden laufen extrem schnell (im Bereich von Attosekunden, dem Milliardstel einer Milliardstelsekunde) ab.
Bisher war es deshalb nicht möglich, diese Vorgänge direkt sichtbar zu machen.
Einem Team aus Physikern der Universität Konstanz gelang es nun, in einem Transmissions-
Elektronenmikroskop extrem schnelle Filme mit Attosekunden-Zeitauflösung aufzunehmen und so neue Erkenntnisse über die Funktionsweise von Nanomaterialen und dielektrischen Meta-Atomen zu erlangen. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature erschienen.
Diese sind für Weiterentwicklungen in der Nanophotonik hochinteressant und demonstrieren gleichzeitig das sehr breite Anwendungsspektrum der neuen Attosekunden-Elektronenmikroskopie.
„Die direkte Messung der elektromagnetischen Funktionalität von Materialien als Funktion von Raum und Zeit ist nicht nur für ein fundamentales Verständnis der Licht-Materie-Wechselwirkung wertvoll, sondern es ermöglicht auch Neuentwicklungen bei photonischen integrierten Schaltkreisen oder Metamaterialien“, fasst Doktorand David Nabben die Bedeutung des erzielten Durchbruchs zusammen
