BMBF-Forschungsschwerpunkt FLASH: Materie im Licht ultrakurzer und extrem intensiver Röntgenpulse

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat im Rahmen der naturwissenschaftlichen Grundlagenforschung an Großgeräten im Fördergebiet „Erforschung kondensierter Materie an Großgeräten“ einen neuen Forschungsschwerpunkt

FLASH: Materie im Licht ultrakurzer und extrem intensiver Röntgenpulse


eingerichtet. Der Forschungsschwerpunkt wird seit 2007 vom BMBF gefördert. In der zweiten Förderperiode (2010-2013) sind 22 Arbeitsgruppen aus 13 Universitäten und der Max-Planck Gesellschaft Verbundpartner, die mit insgesamt 12,5M€ gefördert werden.

Thematisch ist der Forschungsschwerpunkt in fünf Projektbereiche gegliedert. In den fünf Bereichen beschäftigen sich die Gruppen mit der stabilen Erzeugung kurzer FEL-Pulse, mit der Untersuchung fundamentaler nichtlinearer und kohärenter Prozesse in der Licht-Materie Wechselwirkung, mit dem Verhalten kondensierter Materie unter extremen Bedingungen und mit der Nutzung von FLASH zur Untersuchung von nanoskopischen Systemen und funktionalen Materialien.

Zielsetzung des Forschungsschwerpunkts sind Pionierexperimente an dem Freie-Elektronen-Laser FLASH bei DESY in Hamburg. Mit FLASH gibt es in Deutschland seit kurzem eine weltweit einzigartige Quelle für ultrakurze und intensive Lichtpulse im Extremen-Ultraviolett (XUV) und im weichen Röntgenbereich. Durch die Kohärenz und die Pulslängen im Bereich weniger Femtosekunden gepaart mit der extrem hohen Brillanz kann bei FLASH Materie auf Längenskalen von Nanometern mit einer bisher nicht erreichten Zeitauflösung untersucht werden, die es ermöglicht, Prozesse auf atomarer Ebene in Echtzeit zu beobachten. Mit FLASH steht daher ein ideales Mikroskop zur Verfügung, das es erstmals erlaubt nicht nur statische Informationen über die Eigenschaften von Atomen, Molekülen, Clustern und Festkörpern auf der Skala von Nanometern zu gewinnen, sondern auch deren Evolution auf atomaren Zeitskalen zu verfolgen.

Durch die Zusammenarbeit der universitären Gruppen und außeruniversitären Gruppen im Rahmen des Forschungsschwerpunkts soll ein Exzellenznetzwerk internationaler Spitzenforschung auf dem Gebiet der Forschung an kondensierter Materie mit Freien-Elektronen Lasern entstehen, das langfristig auch die optimale Nutzung des Röntgenlasers XFEL gewährleistet.