Mitteilung - Preisträger für das Witersemester 2024/25 - Dr. Lohse

Harte Röntgenstrahlung wechselwirkt in der Regel nur sehr schwach mit Materie, so dass etwa Gewebe recht ungehindert durchleuchtet werden kann. Dies macht aber die gezielte Manipulation von Röntgenlicht besonders herausfordernd. Während für sichtbares und infrarotes Licht viele Funktionalitäten heutzutage in integrierten optischen Komponenten auf mikroskopischer Skala auf Halbleitersubstraten untergebracht werden können, sind für Röntgenlicht trotz der wesentlich kleineren Wellenlänge meist noch makroskopische Kristalloptiken nötig. Ähnlich wie Glasfasern für sichtbares Licht aber können Röntgenwellenleiter Röntgenlicht leiten, wobei es in ein oder zwei Dimensionen auf wenige 10 nm Länge "eingesperrt" wird. Die Dissertation beschäftigt sich grundlegend mit Röntgenwellenleitern und der Wechselwirkung von Röntgenlicht mit resonanten Quantenemittern innerhalb solcher. Speziell werden Mössbauerisotope wie Eisen-57 betrachtet, deren Atomkerne sehr langlebige metastabile Zustände besitzen, die mit Röntgenstrahlung angeregt werden können. Zum einen wird erstmals eine umfassende Theorie zur Nanooptik von Röntgenwellenleitern erarbeitet. Zum anderen werden erste Experimente präsentiert, bei denen Mössbauerisotope in Röntgenwellenleiter mit fokussierter Synchrotronstrahlung angeregt wurden. Abschließend wird ein Young'sches Doppelspaltexperiment auf der Nanometerskala gezeigt (nach Thomas Young, der 1796 in Göttingen promoviert hat), mit welchem der resonante Phasenschub der Atomkerne an einzelnen Röntgenphotonen genau gemessen wurde. Die Dissertation ist ein wichtiger Schritt zur Manipulation von Röntgenlicht auf der Nanometerskala.