Landesforschungszentrum Optik und Materialwissenschaften

Das Landesforschungszentrum Optik und Materialwissenschaften (OPTIMAS) ist eine Einrichtung an der Technischen Universität Kaiserslautern, die zwei Forschungsgebiete verbindet, auf denen die Technische Universität Kaiserslautern seit Jahrzehnten aktiv ist. OPTIMAS hat wichtige Beiträge zur Entwicklung der Laserphysik, Photonik und Plasmonik geleistet. Forscher der TU Kaiserslautern befassen sich mit der Erforschung von ultrakalten Quantengasen sowie der Entwicklung magnetischer, elektronischer und molekularer Materialien, dünner Schichten und Nanostrukturen. Um diese wissenschaftliche Basis noch weiter auszubauen, wurde OPTIMAS an der TU Kaiserslautern im Rahmen der Forschungsinitiative des Landes Rheinland-Pfalz eingerichtet.^[1]

OPTIMAS Research light-spin-matter

Forschung

OPTIMAS verbindet auf den Forschungsfeldern Optik und Materialwissenschaften fächerübergreifend die Natur- mit den Ingenieurwissenschaften. Beteiligt sind Forscher aus den Bereichen

• Quantenoptik und Angewandter Optik,
• Magnetismus,
• Oberflächenphysik,
• Molekül- und Materialwissenschaften.

Forschungsprojekte bei OPTIMAS reichen von grundlegender bis hin zu technologisch orientierter Forschung und stehen alle unter dem übergeordneten Themenkomplex „Licht – Spin – Materie“. Da viele der in OPTIMAS vertretenen Forschungsprojekte thematisch äußerst umfassend sind, können sie nur durch die Kombination verschiedener modellbasierter und experimenteller Ansätze bearbeitet werden:

Die Verknüpfung der Themenfelder Licht, Spin und Materie bildet den Kern vielfältiger aktueller Forschungsgebiete wie Spintronik, Plasmonik, Metamaterialien, Bose-Einstein-Kondensate und optische Schalter. Ein typisches Beispiel für die Reichweite der OPTIMAS Forschungsprojekte ist die Thematik „Spin Engineering“. Dieses Forschungsthema umfasst

• rein theoretische Modelle wie Spinketten,
• künstliche Materialien wie ultrakalte Quantengase,
• mehrkernige Übergangsmetallkomplexe,
• organische und anorganische Halbleiter,
• ferromagnetische Nanostrukturen.

Das Spin Engineering ist unter dem Blickwinkel der Anwendung wichtig für die Entwicklung neuer Speichermaterialien für Computer und neuartiger Sensoren. Ein bedeutender Teil der Forscher bei OPTIMAS ist in der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft bekannt. Publikationen von OPTIMAS Forschern erscheinen in internationalen Zeitschriften (z.B. Nature, Tagungsbänden der National Academy of Sciences of the United States of America, Physical Review Letters, Journal of the American Physical Society, Angewandte Chemie in ihrer International Edition).

Mitglieder und Forschungsprogramme

An OPTIMAS sind beteiligt:

• Terahertz-Messtechnik und -Systeme des Fraunhofer Institutes für Physikalische Messtechnik (Freiburg),
• Nano+Bio Center der TU Kaiserslautern,
• Institut für Oberflächen- und Schichtanalytik (IFOS),
• Institut für Verbundwerkstoffe (IVW).

Zu OPTIMAS gehören universitäre Arbeitsgruppen aus den Fachbereichen

• Physik,
• Chemie und
• Maschinenbau/Verfahrenstechnik.

Im Mitgliederkreis von OPTIMAS besteht ein ausgewogenes Verhältnis von Arbeitsgruppen die angewandt, grundlagenorientiert und theoretisch forschen. OPTIMAS ist ein dynamischer Forschungsverbund, in dem die Schwerpunkte und damit auch die Mitgliederzusammensetzung kontinuierlich weiterentwickelt werden. Der derzeitige Koordinator von OPTIMAS, Professor Martin Aeschlimann, ist Mitglied des External Advisory Board of PULSE Laboratory an der Stanford University. Ein weiteres Mitglied von OPTIMAS ist Burkard Hillebrands, der in verschiedene internationale wissenschaftliche Gesellschaften aufgenommen wurde, wie IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) und der APS (American Physical Society).

Sonderforschungsbereiche

Unter dem Dach von OPTIMAS sind zwei transregionale Sonderforschungsbereiche (SFB/TRR) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) angesiedelt:

• SFB/TRR 49 „Condensed Matter Systems with Variable Many-Body Interactions”, zusammen mit den Universitäten Frankfurt/Main, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und dem Max Planck Institut für Polymerforschung (Mainz),
• SFB/TRR 88 3MET „Cooperative Effects in Homo- and Heterometallic Complexes“ zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Außerdem ist eine der ersten deutsch/japanischen Forschergruppen der DFG und der Japanese Science and Technology Agency (JST), die Forschergruppe FOR 1464 „Advanced Spintronics Materials & Transport Phenomena (ASPIMATT)“, in OPTIMAS integriert. Diese Forschergruppe besteht aus Wissenschaftlern der Technischen Universität Kaiserslautern, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Tohoku Universität (Sendai, Japan). Vor dem Hintergrund der Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft sind diese Forschungsprogramme hoch angesehen. Die Projekte sind auf eine Forschungslaufzeit von zwölf Jahren ausgelegt und werden alle vier Jahre neu evaluiert.

Ziele

Das strategische Ziel von OPTIMAS ist der weitere Ausbau der Forschungs- und Ausbildungsstruktur im interdisziplinären Umfeld von Photonik, Spintronik, molekularen und magnetischen Funktionsmaterialien sowie Nanostrukturen. Dafür konnte 2009 mit der Einrichtung des OPTIMAS-Doktorandenprogramms (gefördert von der Carl-Zeiss-Stiftung) ein entscheidender Beitrag geleistet werden. OPTIMAS engagiert sich darüber hinaus bei der Berufung ausgewiesener Forscherpersönlichkeiten wie auch bei der Rekrutierung von Nachwuchsforschern (u.a. für Juniorprofessuren). Den beteiligten Arbeitsgruppen bietet OPTIMAS Unterstützung bei der Einwerbung von Finanzmitteln durch die nachhaltige Stärkung der Forschungsinfrastruktur, z. B. beim Erhalt und Ausbau von Forschungsapparaturen, wie auch bei der interdisziplinären Vernetzung.

Weblinks

• OPTIMAS Homepage

Einzelnachweise

1. ↑ MBWJK