Fortschritte in Elektronik und Photonik lassen sich an der Entwicklung neuartiger Werkstoffe festmachen, welche unsere Möglichkeiten zur gezielten Beeinflussung des Elektronentransports bzw. der Photonendynamik erweitern. Beispielsweise ist die moderne Elektronik ohne ausgefeilte Dotierungsverfahren und Methoden der Mikrostrukturierung (Übergitter) kaum vorstellbar. Bei Photonischen Kristallen, die erstmals von Eli Yablonovitch und Sajeev John diskutiert wurden, handelt es sich um eine neue Materialklasse, deren Mitglieder sich durch einen räumlich periodisch variierenden Brechungsindex auszeichnen. Die damit verbundenen Mehrfachstreuungen an dielektrischen Atomen führen in Analogie zur Ausbreitung elektronischer de-Broglie-Wellen in einem Halbleiterkristall zur Ausbildung einer photonischen Bandstruktur, welche für gewisse Frequenzbereiche vollständige photonische Bandlücken aufweisen kann. Man erhält also einen Halbleiter für Licht. Wiederum in Analogie zu elektronischen Halbleitern sollte dabei die Periodizität des zugrundeliegenden Gitters von der Größenordnung der Wellenlänge der betrachteten elektromagnetischen Strahlung sein. Wegen den extremen Miniaturisierungsanforderungen ist es daher erst seit kurzem, aufgrund bedeutender Fortschritte in der Nanotechnologie, aussichtsreich, derartige Photonische Kristalle für optische Frequenzen bzw. für die in der Telekommunikation wichtigen Frequenzfenster im nahen Infrarot (bei Wellenlängen um 1.3 bzw. 1.5 µm) künstlich herzustellen. Dies Konzept der Interferenz von Wellen kann man auch auf Quasiteilchen ausdehnen. Ersetzt man das Dielektrikum in dem 2D-Photonischen Kristall durch ein Metall, kann man plasmonische Kristalle erzeugen und ist das Metall magnetisch ergeben sich 2D-Magnonische Kristalle.

Der Vortrag gibt eine Einführung in dieses hochaktuelle Forschungsthema artifizieller Kristalle anhand des von geordenten porösen Nanostrukturen.

Einladende: Frau Prof. Dr. C. Denz

Ort: Wilhelm-Klemm-Str. 10, IG I, HS 2

Zeit: 14.05.2003 17:00 Uhr c.t.

Kolloquiums-Kaffee ab 16:45 Uhr vor dem Hörsaal

Im Auftrag der Hochschullehrer des Fachbereichs Physik
Prof. Dr. H. Mehrer