"Ein optischer Flipperautomat"

LINZ (jog). Lasertechnologie wird vielschichtig eingesetzt: Sei es in der Medizin, zur Materialbearbeitung, als Bestandteil von Druckern, CD-Playern oder Barcode-Lesegeräten. Um die benötigte Energie und somit die Kosten möglichst gering zu halten, geht der Trend zu neuen optisch aktiven Materialien. Claudia Gollner vom Institut für Halbleiter- und Festkörperphysik an der Johannes Kepler Universität untersuchte in ihrer Masterarbeit winzigste Kristalle in flüssigen Medien. „Bekannt als ,kolloidale Quantenpunkte‘ bestehen diese nur aus wenigen hunderten Atomen“, erklärt Gollner. „Sie werden für viele Anwendungen getestet, ein Farbfernseher mit dieser Technologie ist bereits am Markt“. Für den Einsatz als Laser litten die Nanokristalle lange an einer zu geringen Stabilität bei starker Anregung. Neuartige Quantenpunkte mit dicken Schalen als Schutzschicht, entwickelt an der ETH-Zürich, sind nun wesentlich stabiler als ihre Vorgänger.

In konventionellen Lasern wird Licht mit Spiegeln innerhalb des aktiven Mediums eingeschlossen. Das neue Material nutzt die Lichtstreuung, sodass man auf reflektierende künstliche Flächen gänzlich verzichten kann. Claudia Gollner trug dazu einen dünnen Nanokristall-Film auf eine Glasplatte auf. Innerhalb dieser Schicht wird das emittierte Licht der Quantenpunkte mehrfach gestreut und eingesperrt. „Es verhält sich ähnlich wie eine Kugel im Flipperautomaten“, erläutert Gollner, „sie prallt an den Hindernissen ab und bahnt sich so einen zufälligen Weg durch das Medium“. Mit einer solchen Laserkonfiguration zufälliger Lichtstreuungen gelang es ihr, die erforderliche Energie nahezu um den Faktor 100 zu reduzieren.
Der Forschungsbeitrag von Gollner ist eines von drei Projekten, die für den „Wilhelm-Macke-Award“ nominiert sind. Die Vorstellung der Arbeiten samt Kür des Gewinners findet am Donnerstag, 9. April, 14 Uhr, im Hörsaal 16 an der JKU statt.