Buntes Gold zähmt Licht, oder wie sich Optik und Nanotechnologie verbinden lassen

Kleiner, schneller, am besten auch noch billiger — wir alle kennen das von unseren elektronischen Wegbegleitern. In der Tat hat die Miniaturisierung elektronischer Schaltkreise über die letzten drei Jahrzehnte unser Leben auf fundamentale Weise verändert. Computerchips der neuesten Generation beinhalten über eine Milliarde Transistoren und stellen Wunder der Nanotechnologie dar.

Optische Gerätschaften hingegen haben diese Entwicklung von Mikro- zu Nanotechnologie noch nicht geschafft, und dafür gibt es einen guten physikalischen Grund — die so genannte Beugungsgrenze des Lichts. Diese besagt, dass sich Licht nicht so ohne weiteres auf einen Raum unterhalb der Größe von dessen Wellenlänge konzentrieren lässt. Lichtmikroskope sind daher „blind“ für Objekte der Nanowelt, optische Schaltkreise passen nicht in Computerchips, und Solarzellen müssen relativ dick und materialintensiv sein.

In diesem Vortrag wird ein möglicher Ausweg aus diesem Dilemma vorgestellt: „buntes“ Gold. Nanostrukturen aus Gold und anderen Edelmetallen können mit Licht eine interessante Wechselwirkung eingehen, und es in der Form eines so genannten „Plasmons“ auf kleinstem Raum konzentrieren. Die Physik dahinter ist überraschend einfach, so dass wir genügend Zeit haben werden, eine Reihe von Anwendungsbeispielen für Energie, Kommunikation und Biomedizin anzusprechen.