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Zutaten für Nacktscanner-Laser gefunden

Der Terahertzu-Scanner spürt verborgene Wandgemälde und Biozide in Kunstwerken auf. Abb.: Andrea Schmidt, HfBK

Der Terahertz-Scanner können zum Beispiel verborgene Wandgemälde und Biozide in Kunstwerken aufspüren. Abb.: Andrea Schmidt, HfBK

Rossendorfer Physiker: Spezieller Materialmix strahlt Terahertz-Licht aus

Dresden-Rossendorf, 18. August 2019. Terahertz-Strahlung ist vor allem durch ihren Einsatz für „Nackt-Scanner“ in Flughäfen bekannt geworden. Tatsächlich birgt dieses unsichtbare Licht aber auch die Chance auf superschnelle Datennetze und Einblicke in die Welt der kleinsten Teilchen. Physiker vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) haben nun gemeinsam mit Kollegen aus Russland und Frankreich mögliche Zutaten für künftige Terahertz-Laser und -Leuchtdioden gefunden.

Terahertz-Strahlung liegt im elektromagnetischen Spektrum zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sie eignet sich gut, um Materialeigenschaften zu untersuchen. Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf bietet mit der Terahertz-Quelle im Elbe-Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen vielfältige Experimentiermöglichkeiten für Forscher aus aller Welt. Foto: HZDR/Frank Bierstedt

Terahertz-Strahlung liegt im elektromagnetischen Spektrum zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sie eignet sich gut, um Materialeigenschaften zu untersuchen. Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf bietet mit der Terahertz-Quelle im Elbe-Zentrum für Hochleistungs-Strahlenquellen vielfältige Experimentiermöglichkeiten für Forscher aus aller Welt. Die Anlagen dafür sind allerdings riesig und nicht für den industriellen Einsatz gedacht. Foto: HZDR/Frank Bierstedt

Dabei haben sie einen Materialmix aus Quecksilber, Cadmium und Tellur eingesetzt. Wenn die Forscher dann Magnetfelder anlagen, können sie sehr genau einstellen, auf welchen Frequenzen ihre Terahertz-Quelle sendet – und das ist besonders wichtig für einen Praxiseinsatz. Dabei handelt es sich um einen speziellen Quanteneffekt, der auf den sogenannten Landau-Niveaus basiert.

Bisher eher Terahertz-LED als ein Laser

Allerdings funktioniert das Ganze derzeit nur bei sehr tiefen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt wie im All. Zudem sind Energieausbeute und andere Parameter noch näher an einer LED als an einem Laser. „Das Konzept zu einem Laser zu erweitern, sollte aber machbar sein, auch wenn es einiger Anstrengung bedarf“, schätzte Stephan Winnerl vom vom HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung ein.

Autor: hw

Quelle: HZDR