VON UTE SCHÖNFELDER  |  17.05.2011 15:20

Diamanten als „Türöffner“

Bund fördert Nachwuchs am Zentrum für Innovationskompetenz „ultra optics“ der Universität Jena

Er ist das Härteste, was die Erde hervorbringt. Beinahe jedes andere Material lässt sich mit ihm bearbeiten; er selbst ist dabei schier unverwüstlich. Nicht zu unrecht steht der Diamant deshalb als Symbol für Unvergänglichkeit. „Neben dieser außerordentlichen mechanischen Stabilität besitzt der Diamant aber auch viele weitere Eigenschaften, die ihn für eine Anwendung interessant machen“, sagt Dr. Uwe Zeitner von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. So weise der Edelstein eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit auf, sei in einem breiten Wellenlängenbereich transparent und habe im sichtbaren Licht eine der höchsten Brechzahlen überhaupt, so der Physiker weiter.

Genau diese Eigenschaften möchte sich eine von Dr. Zeitner geleitete neue Gruppe von Nachwuchswissenschaftlern der Jenaer Universität für die Mikro- und Nanooptik zu Nutze machen. Dabei wird die Forschergruppe in den kommenden fünf Jahren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 4,2 Millionen Euro im Programm „Unternehmen Region“ unterstützt. Angesiedelt sind die Forschungsarbeiten im Zentrum für Innovationskompetenz „ultra optics“ der Friedrich-Schiller-Universität. Das 2005 mit Unterstützung des BMBF und des Freistaates Thüringen etablierte Zentrum wird damit bis 2016 zusätzlich gefördert.

Ziel der neuen Nachwuchsforschergruppe „Fertigungstechnologien für hochentwickelte Mikro- und Nanooptiken“ sind Herstellung und Untersuchung photonischer Nanostrukturen. „Schwerpunkte unserer Arbeiten bilden einerseits die Untersuchung neuartiger Materialien für die Optik, wie z. B. der Diamant, und andererseits die Entwicklung von effizienten industrietauglichen Herstellungsverfahren für Mikro- und Nanooptiken“, kündigt Gruppenleiter Dr. Zeitner an.

Für die Herstellung optischer Mikrostrukturen greift man seit langem auf kommerzielle Lithographieanlagen zurück, die ursprünglich für die Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen entwickelt wurden. Allerdings unterscheiden sich die Anforderungen der Mikrooptik an die Technologie zum Teil deutlich von denen der Mikroelektronik. So müssen in der Optik sehr flexibel unterschiedlichste Strukturen erzeugt werden. „Hierbei setzen wir auf den Effekt der Beugung“, erläutert Dr. Zeitner. „Waren Beugungseffekte anfangs lediglich eine negative Begleiterscheinung, werden sie heute gezielt bei der Realisierung optischer Funktionen genutzt“, so der Jenaer Physiker. Mit beugungsoptischen Ansätzen wollen die Forscher neue Strukturierungstechnologien für innovative diamantbasierte Nanostrukturen entwickeln und so neuen Anwendungen – sogenannten „Türöffnern“ – den Weg ebnen. „Wir denken da beispielsweise an Komponenten für Hochleistungslaser, wie Gitter für die Kompression hochintensiver Laserpulse“, so Dr. Zeitner.

„Das Projekt zielt neben der Erweiterung der am ZIK ,ultra optics‘ vorhandenen technologischen Basis explizit auf die Entwicklung neuer lithographiebasierter Prozesstechnologien für den Einsatz in der Optik-Industrie ab“, unterstreicht Prof. Dr. Andreas Tünnermann, der Sprecher des ZIK „ultra optics“ ist. „Damit schaffen wir eine breite Basis für die Anwendung der optischen Nanostrukturen“, so der Direktor des Uni-Instituts für Angewandte Physik und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF).

Weitere Informationen sind zu finden unter: www.ultra-optics.de