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Mit dem Puls des Lichts – Humboldt-Stipendiat Marwan Deb forscht zu ultraschnellem Magnetismus

Humboldt-Stipendiat Marwan Deb forscht zu ultraschnellem Magnetismus. Foto: Jan Etienne.

Humboldt-Stipendiat Marwan Deb forscht zu ultraschnellem Magnetismus. Foto: Jan Etienne.

Linsen, überall Linsen. Der Arbeitsplatz von Marwan Deb besteht aus Dutzenden von Linsen – und viel Licht. Dass Deb sich mit der Physik kondensierter Materie beschäftigt, klingt dabei nur wie ein Widerspruch. Denn im Labor benutzt er einen Laser, um gezielt Materialien zu verändern. Genauer gesagt interessiert er sich dafür, wie man mithilfe von ultrakurzen Laserimpulsen die magnetischen Eigenschaften von Stoffen nicht nur verändern, sondern punktgenau steuern kann.

„Wir beschießen Materie mit Laserpulsen. Durch den Energieeintrag des Lichts ändert sich die Magnetisierung der Materialien, was wir wiederum messen können“, erklärt Marwan Deb. „Genauer gesagt splitten wir bei der sogenannten Pump-Probe-Technik jeden Laserpuls in zwei: Einer trifft das Material und verändert es. Der andere kommt ein wenig später an und mit seiner Hilfe messen wir, was sich verändert hat.“ Wenn die magnetischen Eigenschaften der Materialien sich gezielt verändern lassen, kann man auf diese Weise Informationen übertragen und Daten speichern. Wie bei einer Festplatte. Der Vorteil einer solchen Technologie liegt auf der Hand: Die Manipulation der Magnetisierung mittels ultrakurzer Lichtpulse funktioniert viel schneller als bisher übliche Verfahren.

Ultraschneller Magnetismus – oder auch Femtomagnetismus – könnte die Computertechnologie einen großen Schritt voranbringen. Vor allem die Speicherung und Übertragung von Daten dürfte sich wesentlich verbessern lassen. „Obwohl es das Forschungsgebiet des Femtomagnetismus erst seit rund 20 Jahren gibt, wurden schon sehr viele Entdeckungen gemacht“, sagt Deb begeistert. „Und es kommen ständig neue hinzu. Gleichzeitig gibt es noch viele ungeklärte Fragen – also viel zu tun!“

Marwan Deb selbst forscht seit rund sechs Jahren zum ultraschnellen Magnetismus. Der gebürtige Tunesier, der auch die französische Nationalität besitzt, ging im Anschluss an sein Physikstudium nach Frankreich und promovierte in Versailles. Nach einer ersten Postdoc-Station in Straßburg bei Jean-Yves Bigot, der als Pionier der ultraschnellen Magnetisierungsdynamik gilt, wechselte er nach Nancy in die Gruppe von Stephane Magin, die sich auf die Veränderung von Magnetisierung durch Licht spezialisiert hat. In beiden Stationen hat er sich somit intensiv mit der Frage beschäftigt, wie sich magnetische Zustände von Materialien mithilfe ultrakurzer Lichtpulsen manipulieren lassen. Hier traf er auch erstmals mit Matias Bargheer zusammen. Der Potsdamer Physiker ist Professor für Ultraschnelle Dynamik in kondensierter Materie und Gastgeber von Deb, der seit August 2019 als Fellow der Alexander von Humboldt-Stiftung in Bargheers Gruppe forscht. Für den jungen Physiker ein echter Glücksfall: „Wir arbeiten eng zusammen, es gibt viel Austausch – mit den anderen Wissenschaftlern und Doktoranden.“ Deb ist Forscher durch und durch: Er wohnt in Golm, nur wenige Minuten Fußweg von Campus entfernt. Potsdam hat er zwar schon erkundet, aber meist führt ihn sein Weg direkt ins Labor. „Ich bin glücklich hier forschen zu können“, sagt er lachend.


Text: Matthias Zimmermann
Online gestellt: Matthias Zimmermann
Kontakt zur Online-Redaktion: onlineredaktionuni-potsdamde