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FSU-IAP_Verschiedene Freiheitsgrade

Seit Beginn dieses Semesters ist Dr. Alexander Szameit „Juniorprofessor für Diamant– und Kohlenstoffbasierte optische Systeme“ und erweitert damit den Forschungsbereich und das Team des Instituts für Angewandte Physik der Physikalisch-Astronomischen Fakultät.

Dr. Alexander SzameitSitzt man dem jungen Physiker (links im Bild)gegenüber, bemerkt man keinen Unterschied zu anderen Doktoranden im Team. Tatsächlich fühlt er sich in seiner neuen Rolle als Leiter einer von zweien durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Nachwuchsgruppe des ZIK ultra optics (www.ultra-optics.de) schon recht wohl. Dieses Gefühl möchte er sich auch noch lange Zeit bewahren, da dies ein Bestandteil seines bisherigen wissenschaftlichen Erfolges ist. „Wissenschaft verbinde ich mit „Gesellschaftsspiel“, wobei beide Teile des Wortes die gleiche Priorität haben: nur in einem guten Team entstehen auch außergewöhnliche Leistungen. Und durch diese offene Atmosphäre entsteht ein Austausch von Ideen mit Fachkollegen, auch auf internationaler Ebene, die zu neuen Sicht- und Denkansätzen führen. Dieses offene Klima lädt dann selbstredend zum Spiel mit Möglichkeiten und Unmöglichem ein – ja und Spiel macht Spaß!“ erläutert Alexander Szameit lächelnd. Dieser Philosophie folgend, räumt er seinen derzeit fünf Mitarbeitern, denen 2012 noch fünf weitere folgen werden, große Freiheiten bei der Arbeitsgestaltung ein, da schlussendlich neben dem wissenschaftlichen Ergebnis auch die persönliche Entwicklung der Nachwuchskräfte zählt.

Hört man den Erklärungen seiner ehrgeizigen Forschungszielen zu, versteht man diesen kreativen Ansatz: „Im Fokus der Nachwuchsgruppe liegt das fundamentale Verständnis der Ausbreitung von Licht in verschiedensten Systemen, die auf den unterschiedlichen makroskopischen Manifestationen von Kohlenstoff basieren. Mit Hilfe dieser Ergebnisse können eine Reihe an interessanten Anwendungen, die unser tägliches Leben einfacher machen, verwirklicht werden.“ fasst der Juniorprofessor zusammen.
Dabei bietet die große Vielfalt an Kohlenstoffstrukturformen und seinen Verbindungen die außergewöhnliche Möglichkeit, die physikalischen Eigenschaften des Materials gezielt einzustellen. Die Nachwuchsgruppe forscht u.a. auch an einer Reihe von physikalischen Effekten in optischen Nanosuspensionen wie beispielsweise Laserstrahl-Selbstfokussierung. „Die Verwendungsarten gehen weit über rein physikalische Bereiche hinaus und sind auch von Bedeutung in der Chemie und Lebenswissenschaften. Beispielsweise müssen dazu kinetische Prozesse auf mesoskopischer Ebene mit Hilfe optischer Methoden kontrolliert werden. Ein möglicher Zugang wäre die Beherrschung der lokalen Konzentration von Nanopartikeln, die in einer Flüssigkeit verteilt sind, mit Hilfe intensiver Lichtstrahlen. Dieser Prozess würde umgekehrt auch die optische Umgebung beeinflussen und zu gegenseitiger Wechselwirkung des optischen Strahls, der Nanopartikel und dem Fluss des Fluids führen.“ ergänzt Herr Szameit und umreißt damit die Komplexität dieses Teilgebietes. Ein weiteres Teilgebiet ist eine neue Art der algorithmen-basierten Subwellenlängenmikroskopie. Mit Hilfe einer Abschätzung der Freiheitsgrade einer optischen Probe können Details rekonstruiert werden, die unter normalen Umständen in einem normalen Lichtmikroskop nicht sichtbar wären.

Dass diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen sind, glaubt man ihm spätestens bei einem Blick auf seine Vita. Neben wissenschaftlichen Gastaufenthalten an den Universitäten Hawaii und Canberra (Australien), erhielt er 2009 den Dissertationspreis der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, zweimal den Lady Davis Fellow am Technion, Haifa (Israel) sowie 2011 den WLT-Preis für seinen Beitrag zu den Forschungsarbeiten im Rahmen der Forschergruppe 532 „Nonlinear spatio-temporal dynamics in dissipative and discrete optical systems“ mit dem er u.a. 70 Jahre altes Lehrbuchwissen revidierte: Er konnte zeigen, dass neben den zwei einzigen bekannten linearen Oberflächenzuständen (Tamm und Shockley) in speziellen Systemen noch ein dritter Zustand existiert, den er auch experimentell nachwies.

"Trotzdem stolpert man nicht über Berge, sondern über Maulwurfshügel." kommentiert er beim Abschied.