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Dr. Jer-Shing Huang leitet am Leibniz Institut für Photonische Technologien Jena (IPHT) seit dem 1. November die neue Forschergruppe „Nanooptik“. Mit Hilfe winzig kleiner Antennenstrukturen beeinflusst er die Wechselwirkung von Licht und Materie im Nanobereich.

Nanostrukturen aus Metall oder Halbleitermaterialien wirken wie optische Antennen, die das eingestrahlte Licht einfangen und auf einen wenige Nanometer kleinen Raum an ihrer Oberfläche zwängen. Da dieses oberflächennahe Lichtfeld etwa die gleiche Größe wie manche Moleküle besitzt, finden Wechselwirkungen zwischen dem Licht und diesen Molekülen statt, die ohne die Antennen nicht möglich wären. Jer-Shing Huang untersucht und steuert die grundlegenden Prozesse dieser Wechselwirkung im Nanobereich. Über das Design der winzigen Antennenstrukturen kann er Intensität, Resonanzfrequenz, räumliche Verteilung oder die Polarisation des Lichtfelds nahe der Oberfläche beeinflussen. Hierbei stützt sich Jer-Shing Huang auf theoretische Modellierungen mit denen er die Feldeigenschaften im Voraus berechnen kann. Zur Erzeugung der komplexen nanoskaligen Antennenstrukturen kann der Forschergruppenleiter auf moderne Verfahren der Mikro- und Nanotechnologie am IPHT zurückgreifen. Zudem steht am Institut eine umfangreiche Palette an spektroskopischen Techniken zur Charakterisierung der Struktur-Funktions-Beziehungen sowie der Wechselwirkungsprozesse zur Verfügung. Anwendungsgebiete der Nanoantennen sind zum Beispiel die Oberflächenplasmonenresonanzspektroskopie, optische Nanoschaltkreise sowie die Manipulation von Objekten durch das optische Feld.