OLDENBURG - Es ist eine Reise in unsichtbare Dimensionen. Wie in einem Science- Fiction-Film durchschießen grüne Laserstrahlen die Versuchsaufbauten in dem abgedunkelten Labor der Arbeitsgruppe „Ultraschnelle Nano-Optik“ am Institut für Physik der Universität Oldenburg.

Um hier mitzuarbeiten, muss man Fantasie besitzen. Die Wissenschaftler um Professor Dr. Christoph Lienau unter der Federführung von Parina Vasa und Robert Pomeraenke forschen für die Zukunft. Sie sind in einer Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts tätig. Ihr Fachgebiet ist die Nanotechnologie. Ihr „Arbeitsraum“ ist 50 000mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Ihre Werkzeuge sind Atome, Moleküle, Mikroskope und Laser.

Kürzlich hat die Gruppe einen Meilenstein in der Nanotechnologie gesetzt. Weltweit wurde in Oldenburg erstmals analysiert, wie Licht und Elektronen in Nanostrukturen aus Metallen und Halbleitern miteinander in Wechselwirkung stehen. „Die Arbeit gilt als ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu neuen Nanolasern und könnte dabei helfen, schnellere Computer und ertragreichere Solarzellen herzustellen“, sagt Nano-Experte Kobus Kuipers vom anerkannten Amsterdamer Institut für Atomphysik.

Christoph Lienau zieht einen Vergleich zum herkömmlichen Computer: „Die Elektronik der Geräte ist klein aber langsam – was viele Nutzer immer wieder beim Hochfahren feststellen. Ein Nanolaser hingegen ist extrem schnell – etwa 100 000 mal schneller als die Elektronik eines normalen Computers – aber gegenwärtig noch zu groß, um ihn im Hausgebrauch einzusetzen“, erklärt Lienau.

Ziel der Oldenburger Wissenschaftler ist es, durch ihre Analysen ein Konzept zu entwickeln, mit dem es möglich wird, schnelle und kleine Nanolaser zu bauen. „Das ist das Aufgabengebiet der Ultraschnellen Nano-Optik“, erläutert Lienau. Hierfür muss, Licht „klein“ gemacht – also in Nanodimensionen erfasst werden. Dies erfolgt mit Metallen. Die große Herausforderung bestehe nun darin, Licht für einen längeren Zeitraum in den metallischen Strukturen zu speichern, schildert Lienau. Um das zu ermöglichen, muss ein Halbleiter als „Lichtverstärker“ eingesetzt werden. Diese Kombination – eine Halbleiter-Metall-Nano-struktur – zu entwerfen, gelang den Oldenburgern. „Ein richtungsweisendes wissenschaftliches Ergebnis“, so Lienau.

Erstmals wurde mit den Versuch ein Artikel über physikalische Erkenntnisse aus Oldenburg in dem renommiertesten Fachmagazin der Physik, den „Physical Review Letters“, abgedruckt. Damit ist die Oldenburger Physik an der Spitze angekommen.

„Viele Kollegen lassen ihre Fantasie schon spielen“, so Lienau. Die Ergebnisse können hilfreich bei der Entwicklung von technischen Maßnahmen gegen Krebs sein oder in der Umwelttechnik Verwendung finden. „Auf alle Fälle ist es ein wegweisender Schritt in die Zukunft.“