Neue Nachwuchsforschungsgruppe am MPSD

Michael Sentef erhält Emmy Noether-Gruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur theoretischen Festkörperphysik

Für den Aufbau einer Nachwuchsforschungsgruppe zum Thema „Theoretical Description of Pump-Probe Spectroscopies in Solids“ erhält Michael Sentef im Rahmen des Emmy Noether-Programms der DFG eine Million Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren. Die Gruppe startet am 1. September und wird in der Theorieabteilung von Angel Rubio angesiedelt sein.

Die Ultrakurzzeitspektroskopie an Festkörpern ist ein Forschungsgebiet an der Grenze zwischen Festkörperphysik, die sich mit der Physik vieler wechselwirkender Teilchen befasst, und ultraschneller Spektroskopie, die die Wechselwirkung von Licht mit Materie auf kleinen Längenskalen und sehr kurzen Zeitskalen untersucht. Die gängigste experimentelle Methode in diesem Bereich ist die sogenannte „Pump-Probe-Technik“. Dabei wird ein Festkörper mit einem kurzen „Pump-Laserpuls“ angeregt; ein kurz darauf folgender zweiter „Probe-Laserpuls“ verfolgt dann die Dynamik des angeregten Systems.

In seinem Forschungsvorhaben „Theoretical Description of Pump-Probe Spectroscopies in Solids“ möchte Michael Sentef mit seiner Nachwuchsgruppe ein theoretisches Verständnis davon erlangen, wie Energie aus dem Pump-Laserpuls auf mikroskopischer Ebene in das Material übertragen wird. Im Fokus stehen dabei die Ordnungsmechanismen komplexer Zuständen, wie z.B. Supraleitern oder Ladungsdichtewellen, und wie sie mit Licht beeinflusst werden können. Ein weiterer Teilaspekt ist die Untersuchung gekoppelter Zustände aus Licht und Materie, die es ermöglichen könnten, Materialeigenschaften mittels Laserlicht gezielt zu verändern. Dadurch sollen neue Erkenntnisse für das Design neuartiger optimierter Materialien mit funktionellen Eigenschaften gewonnen werden.

Um die Forschungsziele zu erreichen, wird das Team um Michael Sentef sowohl mit analytischen Techniken als auch mit aufwändigen numerischen Simulationen an Hochleistungsrechnern arbeiten.

„Ich freue mich sehr, dass meine Forschung von der DFG großzügig unterstützt wird. Am MPSD habe ich mit dieser Förderung und der spannenden Zusammenarbeit mit den Gruppen von Angel Rubio, Andrea Cavalleri, Martin Eckstein und Isabella Gierz optimale Bedingungen für inspirierende Projekte“, sagt Michael Sentef. „In fünf Jahren werden wir hoffentlich sehen, wohin die Reise bei den Pump-Probe-Spektroskopien geht und ob es wirklich zu revolutionären neuen Materialdesigns führen kann. Ich hoffe, ich kann mit meiner Emmy Noether-Gruppe einen Teil dazu beitragen, dass sich dieser Traum erfüllt.“

Michael Sentef studierte Physik und Mathematik an der Universität Augsburg und promovierte dort 2010 in theoretischer Festkörperphysik. Im Anschluss ging er für einen dreijährigen Forschungsaufenthalt an die Stanford University und das SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien. Nach einem kurzen Aufenthalt als Postdoktorand an der Universität Bonn kam Michael Sentef 2015 als Postdoktorand in die Theorieabteilung von Angel Rubio am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg.

Das Emmy Noether-Programm der DFG möchte Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern einen Weg zu früher wissenschaftlicher Selbständigkeit eröffnen. Promovierte Forscherinnen und Forscher erwerben durch eine in der Regel fünfjährige Förderung die Befähigung zum Hochschullehrer durch die Leitung einer eigenen Nachwuchsgruppe.