Überblick über das Forschungsprogramm

Das Max-Born-Institut (MBI) betreibt Grundlagenforschung auf dem Gebiet der nichtlinearen Optik und Kurzzeitdynamik bei der Wechselwirkung von Materie mit Laserlicht und verfolgt daraus resultierende Anwendungsaspekte. Es entwickelt und nutzt hierzu ultrakurze und ultraintensive Laser und laserbasierte Kurzpuls-Lichtquellen in einem breiten Spektralgebiet in Verbindung mit Methoden der nichtlinearen Spektroskopie und zeitaufgelösten Strukturforschung.

Das MBI widmet sich mit seinen Forschungen zur Wechselwirkung von Licht und Materie den grundsätzlichen Fragen der Physik, Chemie und Materialwissenschaften. Dabei werden fortschrittliche Lasertechnologien sowie, zu einem geringeren Anteil, freie Elektronenlaser und Röntgenstrahlung aus Synchrotronstrahlungsquellen mit höchst empfindlichen Methoden der Optik, Spektroskopie und Strukturforschung verbunden. Das Forschungsprogramm konzentriert sich auf optisch induzierte nichtlineare Effekte sowie die Beobachtung und die Kontrolle schneller und ultraschneller elementarer Dynamiken in Gasen und der kondensierten Phase. Diese Untersuchungen, bei denen Experiment und Theorie ineinandergreifen, erlauben den direkten Zugang zu den mikroskopischen Wechselwirkungen, welche die physikalischen Eigenschaften von Atomen, Molekülen, Flüssigkeiten und Festkörpern sowie transienten elektronischen und atomaren Strukturen bestimmen.

Laser und lasergetriebene Lichtquellen sind sowohl ein Forschungsgegenstand als auch die wesentlichen Werkzeuge der experimentellen Untersuchungen zu Licht-Materie-Wechselwirkungen. Schwerpunkte der Forschung liegen auf der Erzeugung und Anwendung von Atto- und Femtosekunden-Impulsen, auf hochenergetischen Impulsen mit wenigen Zyklen im Infrarot (IR) und mittleren Infrarot (mid-IR) mit stabiler „Carrier envelope“-Phase, sowie auf höchst stabilen und durchstimmbaren Quellen im gesamten Spektralbereich von Terahertz- (THz) bis zu harter Röntgenstrahlung.

Die Forschungsprojekte sind in folgende Schwerpunkte gegliedert:

Die Forschungsstruktur, die einzelne Projekte innerhalb der vier Programmbereiche umfasst, wird durch die Organisationsstruktur des MBI ergänzt, welche die wichtigsten Kompetenzfelder der MBI-Mitarbeiter sowie die entsprechende wissenschaftliche Ausstattung repräsentiert. Einzelheiten über die Forschungsprojekte können auch über die Projektliste aufgerufen werden.