Beginn des Seitenbereichs:
Seitenbereiche:

  • Zum Inhalt (Zugriffstaste 1)
  • Zur Positionsanzeige (Zugriffstaste 2)
  • Zur Hauptnavigation (Zugriffstaste 3)
  • Zur Unternavigation (Zugriffstaste 4)
  • Zu den Zusatzinformationen (Zugriffstaste 5)
  • Zu den Seiteneinstellungen (Benutzer/Sprache) (Zugriffstaste 8)
  • Zur Suche (Zugriffstaste 9)

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:
Seiteneinstellungen:

Deutsch de
English en
Suche
Anmelden

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:
Suche:

Suche nach Details rund um die Uni Graz
Schließen

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche


Suchen

Beginn des Seitenbereichs:
Hauptnavigation:

Seitennavigation:

  • Universität

    Universität
    • Die Uni Graz im Portrait
    • Organisation
    • Strategie und Qualität
    • Fakultäten
    • Universitätsbibliothek
    • Jobs
    • Campus
    Lösungen für die Welt von morgen entwickeln – das ist unsere Mission. Unsere Studierenden und unsere Forscher:innen stellen sich den großen Herausforderungen der Gesellschaft und tragen das Wissen hinaus.
  • Forschungsprofil

    Forschungsprofil
    • Unsere Expertise
    • Forschungsfragen
    • Forschungsportal
    • Forschung fördern
    • Forschungstransfer
    • Ethik in der Forschung
    Wissenschaftliche Exzellenz und Mut, neue Wege zu gehen. Forschung an der Universität Graz schafft die Grundlagen dafür, die Zukunft lebenswert zu gestalten.
  • Studium

    Studium
    • Studieninteressierte
    • Aufnahmeverfahren
    • Infos für Studierende
  • Community

    Community
    • International
    • Am Standort
    • Forschung und Wirtschaft
    • Absolvent:innen
    Die Universität Graz ist Drehscheibe für internationale Forschung, Vernetzung von Wissenschaft und Wirtschaft sowie für Austausch und Kooperation in den Bereichen Studium und Lehre.
  • Spotlight
Jetzt aktuell
  • 23. Mai: Uni Vibes
  • Infos zu Studienwahl & Anmeldung
  • Crowdfunding entdecken
  • Klimaneutrale Uni Graz
  • Gefragte Forscher:innen
  • Arbeitgeberin Uni Graz
Menüband schließen

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:
Sie befinden sich hier:

Universität Graz OpNaQ Neuigkeiten Unweigerlich (un)ausweichlich
  • Team
  • Unsere Forschung
  • Publikationen
  • Projekte
  • Kooperationen
  • Offene Stellen
  • Christian Doppler Lab
  • Institut für Physik

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Freitag, 24.01.2025

Unweigerlich (un)ausweichlich

Künstlerischer Darstellung der komplizierten Struktur elektromagnetischer Felder im Nanobereich. Bild: Uni Graz / Banzer ©Uni Graz / Banzer

Künstlerischer Darstellung der komplizierten Struktur elektromagnetischer Felder im Nanobereich. Bild: Uni Graz / Banzer

Forscher der Universität Graz (Gruppe Banzer) präsentieren eine neuartige und hochpräzise Methode zur Messung der schwer fassbaren und komplizierten Eigenschaften der elektrischen und magnetischen Felder von Licht im Nanobereich.

Die Messung von Licht ist oft eine recht einfache und routinehafte Aufgabe. Das gilt allerdings nur, wenn es sich bei den zu messenden Lichtparametern um Intensität oder Farbe handelt. Kameras werden genau zu diesem Zweck gebaut, um die räumliche Verteilung der Lichtintensität oder -helligkeit zu messen, wobei die Farbinformationen durch Hinzufügen von Spektralfiltern gewonnen werden. In ähnlicher Weise kann auch die Schwingungsrichtung von Lichtwellen, die so genannte Polarisation, nach der gleichen Strategie vermessen werden, d. h. mit Hilfe von (Polarisations-)Filtern und einer Standardkamera. Um allerdings zu messen, wie synchron oder asynchron Lichtwellen schwingen, also experimentell Phaseninformation eines Lichtfeldes zu gewinnen, ist jedoch eine anspruchsvollere Aufgabe, denn eine Phasenmessung erfordert in der Regel einen Vergleich der Wellen mit einer Referenz oder untereinander. Apropos schwierige Aufgabe: Die oben genannten Messungen beschränken sich meist auf das elektrische Feld des Lichts, seine Intensität, Schwingungsrichtung und Phase, während das magnetische Feld der Lichtwellen naturgemäß und zwangsläufig schwerer zugänglich ist. 

Noch komplizierter wird die Situation, wenn das zu analysierende oder zu nutzende Lichtfeld räumlich stark eingegrenzt wird, beispielsweise durch eine starke Fokussierung mit einer Linse, wie es in der optischen Mikroskopie, der Nanometrologie oder der Nanofabrikation üblich ist. Das Feld wird dreidimensional und weist Merkmale auf, die auf tiefen Sub-Wellenlängen-Skalen variieren. Erwartungsgemäß versagen alle Standardmessverfahren für Intensität, Polarisation und Phase in diesem Bereich. Die räumlichen Verteilungen solcher Lichtparameter, sowohl für die elektrischen als auch für die magnetischen Feldverteilungen, enthalten jedoch wichtige Informationen über die Umgebung, mit der die elektromagnetischen Felder wechselwirken. Daher spielt ihre experimentelle Charakterisierung auf der Nanoskala in vielen Anwendungen eine zentrale Rolle, von der Mikroskopie bis zur Sensorik und darüber hinaus. 

In einer kürzlich erschienenen Publikation stellen Jörg Eismann und Peter Banzer experimentell und theoretisch eine neuartige und leistungsstarke Messtechnik vor, die die hochpräzise Messung der komplizierten Struktur von Lichteigenschaften im auf der Nanoskala erlaubt. Insbesondere ermöglicht ihre Technik die direkte Vermessung von Feldinformationen sowohl für die elektrischen als auch für die schwer greifbaren magnetischen Feldkomponenten und deren Unterschiede in Bezug auf die Feldverteilungen aufzudecken. Das Rückgrat dieser Methode ist die Kombination aus einem Nanoteilchen, das als Sonde verwendet wird und lokal mit dem Feld interagiert, und einer geschickten Analyse des gestreuten Lichts. Die Ergebnisse wurden in ACS Photonics veröffentlicht.

Diese Studie eröffnet neue Wege zur gleichzeitigen, aber unabhängigen Untersuchung von elektrischen und magnetischen Feldern mit hervorragender räumlicher Auflösung, was den Zugang zu verborgenen Wellenphänomenen im Nanobereich und darüber hinaus die quantitative Nutzung von Feldern im Nanobereich in einer Vielzahl von Anwendungen ermöglicht, die von der ultrapräzisen Nanometrologie bis zur Bildgebung reichen.

Publikation:
Jörg S. Eismann and Peter Banzer, Nanoscale Vectorial Electric and Magnetic Field Measurement, ACS Photonics Article ASAP; DOI: 10.1021/acsphotonics.4c01831

Kontakt: 
Peter Banzer; Optics of Nano and Quantum Materials (website)

 

Weitere Artikel

Preisgekrönte Idee: Innovationspreis für neuartige photonische Mikrochips

Christoph Stockinger, Doktorand im Christian Doppler Labor für Structured Matter Based Sensing – einer Kooperation zwischen der Universität Graz, der TU Graz und Industriepartnern – wurde mit dem Best Idea Prize des europäischen Projekts DEEP SUPPORT für das Projekt „Detecting Light Using Passive Waveguide Architectures“ ausgezeichnet.

Grenzen überwinden beim Falling Walls Science Summit 2024

Der Falling Walls Science Summit 2024 in Berlin erwies sich erneut als globaler Treffpunkt für bahnbrechende Ideen und transformative Diskussionen. Wissenschaftler, Unternehmer und politische Entscheidungsträger kamen zusammen, um Innovationen zu präsentieren, die eine bessere Zukunft für die Menschheit gestalten können.

Die Suche nach dem Verborgenen!

Wir freuen uns, unsere neuesten Forschungsergebnisse zur Verbesserung der Laser-Ultraschall-Methode (LUS) für eine effizientere und genauere Qualitätskontrolle anspruchsvoller Proben mit gekrümmten Oberflächen in industriellen Umgebungen zu teilen.

Von Kudu zu Panther – Internationale Optik-Konferenz kommt nach Graz in 2026!

Nach erfolgreicher Bewerbung wird die nächste Ausgabe der International Conference on Optical Angular Momentum (ICOAM) - die wichtigste Konferenz der wissenschaftlichen Communities, die sich mit strukturiertem Licht befassen - im Jahr 2026 in Graz stattfinden.

Beginn des Seitenbereichs:
Zusatzinformationen:

Universität Graz
Universitätsplatz 3
8010 Graz
  • Anfahrt und Kontakt
  • Pressestelle
  • Moodle
  • UNIGRAZonline
  • Impressum
  • Datenschutzerklärung
  • Cookie-Einstellungen
  • Barrierefreiheitserklärung
Wetterstation
Uni Graz

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche

Beginn des Seitenbereichs:

Ende dieses Seitenbereichs. Zur Übersicht der Seitenbereiche