Alessandro Zannotti erhält Infineon-Promotionspreis

Dr. Alessandro Zannotti, Institut für Angewandte Physik der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU), erhält den mit 2.500 Euro dotierten Infineon-Promotionspreis 2020, der jährlich vom Fachbereich Physik der WWU und der Infineon AG (Warstein) vergeben wird. Der Physiker aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Cornelia Denz am Institut für Angewandte Physik transferierte Phänomene der Lichtfokussierung, sogenannte Kaustiken, wie sie in der Natur zum Beispiel in der Struktur von Regenbögen auftreten, auf künstliche Laserstrahlen mit mikroskopischer Ausdehnung und setzte diese für verschiedenste Anwendungen ein.

Kaustiken sind auch als ästhetische Muster bekannt, wenn Sonnenlicht durch Gläser oder am Boden eines Swimmingpools zu verästelten Netzwerken aus Licht fokussiert wird. Obwohl die theoretische Beschreibung der dabei auftretenden Lichtlokalisierungen gut bekannt ist, gab es bisher erst wenige experimentelle Umsetzungen von künstlichen Kaustiken. Diese sind jedoch für die Bildgebung, die optische Mikromanipulation von Zellen, oder die Materialbearbeitung besonders interessant.

In seiner Doktorarbeit entwickelte Alessandro Zannotti erstmals experimentell ein großes Portfolio von solchen zwei- und dreidimensional modulierten kaustischen Laserstrahlen, deren Intensitäten sich nicht nur geradlinig, sondern auf gekrümmten, teils spiralartigen Bahnen auf der Nanoskala ausbreiten. Er nutzte diese beispielsweise zur optischen Signalübertragung in photosensitiven Materialien.

Im Rahmen seiner Arbeiten gelang es Alessandro Zannotti, eine aktuell kontrovers diskutierte Fragestellung zur spontanen Entstehung der für Schiffe gefährlichen Riesen- oder Monsterwellen im Ozean aufzuklären, indem er ein optisches Modellsystem einsetzte. Bislang wurde vermutet, dass ausschließlich nichtlineare Effekte solche Giganten erzeugen. Sie kommen jedoch weitaus häufiger vor, als dieses Modell voraussagt. Da Lichtwellen, die sich in schwach zufälligen Strukturen ausbreiten, verästelte Linien besonders hoher Intensitäten aufweisen, stellen die daraus resultierenden kaustischen Netzwerke einen überzeugenderen Erklärungsansatz für Riesenwellen dar. Übertragen auf Wasserwellen ist es der unebene Meeresboden, der die Wellen derart fokussiert, dass Netzwerke aus hohen Wasserwellen die monsterhaften Riesenwellen erzeugen.

Die Preisverleihung findet am Freitag, 31. Januar, während der Promotionsfeier des Fachbereichs Physik statt. Beginn der Feier ist um 15 Uhr im Hörsaal HS2 im Gebäude IG I, Wilhelm-Klemm-Straße 10.

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• Infineon-Master-Award und Infineon-Promotionpreis für herausragende Forschung in der Physik
• Institut für Angewandte Physik der WWU