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Matthias Kling wird 2019 Max Planck Fellow

Die Ultrakurzzeitforschung am Max-Planck-Institut für Quantenoptik bekommt 2019 neue Impulse. Die Max-Planck-Gesellschaft hat Matthias Kling, Professor an der Ludwig-Maximilians-Universität München, für fünf Jahre zum ‚Max Planck Fellow‘ berufen. Dort unterstützt er mit der Arbeitsgruppe ‚Ultraschnelle Röntgen-Bildgebung und Spektroskopie‘ die Forschung des Labors für Attosekundenphysik (LAP) von Professor Ferenc Krausz.

Das Programm der ‚Max Planck Fellows‘ wurde 2005 von der Max-Planck-Gesellschaft eingeführt, um die Kooperation zwischen Universitäten und Max-Planck-Instituten zu stärken und beinhaltet die Leitung einer eigenen Arbeitsgruppe am Institut. Als ‚Max Planck Fellow‘ wird Matthias Kling den Bereich der Attosekundenspektroskopie am Max-Planck-Institut für Quantenoptik weiter in den weichen Röntgenbereich hinein ausbauen.

Die Attosekundenspektroskopie eröffnet die Möglichkeit, ultraschnell ablaufende Prozesse, wie etwa die Bewegungen von Elektronen, in Echtzeit zu beobachten. Grundlage für die neuen Arbeiten ist eine weltweit einzigartige Laserinfrastruktur im LAP, welche kurze Laserpulse bei sehr hohen Wiederholraten für die Attosekundenforschung zur Verfügung stellt.

Als Quelle für die Erzeugung von Attosekundenlichtblitzen wird ein neuer Laser mit einer Pulsrate von 100 Kilohertz im Labor für Attosekundenphysik dienen. Er erzeugt pro Sekunde 100 000 Laserpulse mit der Dauer von wenigen Femtosekunden. Aufbauend auf diesem Lasersystem wollen die Forscher um Kling Femtosekundenpulse im mittleren Infrarot erzeugen und diese nutzen, um Attosekundenblitze im Bereich der weichen Röntgenstrahlung, insbesondere im sogenannten Wasserfenster (Spektralbereich zwischen 2,3 und 4,4 Nanometern Wellenlänge), zu erzeugen. Dadurch ist es möglich, Moleküle und Nanoteilchen in der natürlichen Umgebung von Wasser zu untersuchen. So können die Forscher ultraschnelle Prozesse in organischen Verbindungen untersuchen und langfristig dazu beitragen, neue Methoden zu finden, um Krankheiten in ihrem Ursprung zu verstehen und etwa Krebs im Frühstadium zu diagnostizieren.

Matthias Kling studierte Physik an der Georg-August-Universität Göttingen, wo er 1998 das Diplom und 2002 die Promotion auf dem Gebiet der Femtosekundenspektroskopie ablegte. Er ging 2003 als Feodor-Lynen-Forschungsstipendiat der Alexander-von-Humboldt-Stiftung an die kalifornische Universität UC Berkeley, wo er ultraschnelle Ladungstransferprozesse in organischen Metallkomplexen mittels Infrarotspektroskopie untersuchte. Ende 2004 wechselte er zur Gruppe von Professor Marc Vrakking an das AMOLF Institut in Amsterdam, um sich dort im Rahmen eines Marie-Curie-Stipendiums der Europäischen Union mit der Attosekundenspektroskopie an Atomen und Molekülen zu beschäftigen.

Zwischen 2007 und 2012 leitete Matthias Kling am Max-Planck-Institut für Quantenoptik eine Arbeitsgruppe im Rahmen des Emmy-Noether- und Heisenberg-Programms der Deutschen Forschungsgesellschaft. Hier hat er wesentliche Grundsteine für die Entwicklung und Anwendung der Attosekundenspektroskopie an Nanostrukturen legen können. Nach kurzem Aufenthalt als Assistenzprofessor an der Kansas State University (USA) kehrte er 2013 als Professor für ultraschnelle Bildgebung und Nanophotonik an die Ludwig-Maximilians-Universität in München zurück.

von mn

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