Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in (m/w/d) - experimentelle Physik

Die Forschung in der Emmy Noether Nachwuchsgruppe "ultraschnelle Molekülphysik" konzentriert sich auf die Untersuchung ultraschneller Prozesse in Molekülen, die durch intensive Laserpulse entstehen. Der*die Bewerber*in wird mit modernen Femtosekundenlasern arbeiten und diese zur Erforschung von Starkfeldeffekten, insbesondere zur Erzeugung hoher Harmonischer in organischen Molekülkristallen einsetzen.

Die Erzeugung hoher Harmonischer wird als leistungsfähige Spektroskopietechnik eingesetzt, um die ultraschnelle Elektronendynamik in Materie zu untersuchen. Diese Dynamik findet auf Zeitskalen statt, die kürzer als eine Schwingungsperiode des verwendeten Lichtfeldes sind. Hierfür werden intensive Lichtpulse mit elektrischen Feldstärken von etwa 1 Volt pro Ångström und Wellenlängen im Bereich von 4 Mikrometern verwendet. Das starke Lichtfeld steuert die Bewegung der Elektronen in der Materie. Bei der anschließenden Streuung der Elektronen werden hochenergetische Photonen emittiert, deren Eigenschaften Informationen über das Material, die Elektronendynamik und die elektronische Struktur liefern.

Die Erzeugung hoher Harmonischer wurde bisher vor allem in isolierten Quantensystemen und in Festkörpern untersucht. In unserer Forschung übertragen wir diese Technik auf organische Molekülkristalle, die ein großes Anwendungspotenzial in der organischen Elektronik besitzen, beispielsweise in Solarzellen, Leuchtdioden und organischen Transistoren. In Molekülkristallen spielt die Wechselwirkung zwischen benachbarten Molekülen eine zentrale Rolle. Diese intermolekularen Wechselwirkungen ermöglichen besonders lange Elektronentrajektorien und führen dadurch zur Erzeugung intensiver und hochenergetischer Harmonischer.

Zusammen mit unseren Kooperationspartnern*innen haben wir kürzlich gezeigt, dass die intermolekulare Wechselwirkung entscheidend für die Erzeugung hoher Harmonischer in organischen Molekülkristallen ist (Nat. Commun. 16, 9890 (2025)). Ziel der ausgeschriebenen Stelle ist es, diese Prozesse mit noch kürzeren Laserpulsen aufzulösen und dadurch die Elektronendynamik auf Zeitskalen der optischen Schwingung des Lichtfeldes experimentell zu untersuchen.

Der*die erfolgreiche Kandidat*in wird umfangreiches Wissen und Erfahrung in den Bereichen der nichtlinearen Optik, Molekül-, Starkfeld- und Attosekundenphysik erwerben. Darüber hinaus bietet die Stelle Zugang zu modernen Laboren und Lasersystemen sowie die Möglichkeit, eng mit erfahrenen Wissenschaftler*_innen, Doktorand*_innen und Studierenden zusammenzuarbeiten. Den*die Bewerber*in erwartet ein interdisziplinäres Forschungsumfeld mit einer offenen, kollegialen und unterstützenden Gruppenatmosphäre.