Laserbasiertes Infrarotmikroskop mit hoher spektraler und räumlicher Auflösung

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 452703030

Für unsere Forschung auf dem Bereich der Nanophotonik, insbesondere für Arbeiten zur molekularen Spektroskopie im mittleren Infrarot, benötigen wir ein laserbasiertes Mikroskop mit hoher spektraler und räumlicher Auflösung. Dieses Mikroskop werden wir zusammen mit hier in der Gruppe entwickelten oberflächenbasierten Sensoren (sog. Metaoberflächen) verwenden, um die räumlich aufgelöste molekulare Zusammensetzung von komplexen chemischen und biologischen Systemen zu erforschen. Ein besonderes Augenmerk liegt hier auf der Untersuchung von Ensembles von Bakterien und deren Wechselwirkungen mit Immunzellen und pharmazeutischen Wirkstoffen. Eine weitere Anwendung ist die spektroskopische Untersuchung von Nanoantennen aus dielektrischen und phononischen Materialien sowie deren Wechselwirkung mit zweidimensionalen exzitonischen Systemen wie Graphen und hexagonales Bornitrid. Durch die Kombination von Oberflächenverstärkung, hochintensiver Laserstrahlung im Mittelinfraroten und hoher Detektorauflösung können diese Experimente mit bisher unerreichter Empfindlichkeit durchgeführt und bis hinunter zum Limit einzelner Antennen ausgedehnt werden. Dieser Ansatz erschließt somit eine neue Forschungsrichtung im Bereich der Nanophysik und der Licht/Materie-Wechselwirkung. Das bevorzugte System zeichnet sich besonders durch die Brillanz der verwendeten Laserquelle über den gesamten molekularen Fingerprint-Spektralbereich sowie durch die hohe Auflösung des bildgebenden Mikrobolometers aus.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Laserbasiertes Infrarotmikroskop mit hoher spektraler und räumlicher Auflösung
• Gerätegruppe: 5730 Spezielle Laser und -Stabilisierungsgeräte (Frequenz, Mode)
• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Leiter: Professor Dr. Stefan Maier