Der Physiker Ferenc Krausz, Mitglied der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, wird mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Krausz erhält die Auszeichnung gemeinsam mit Pierre Agostini und Anne L’Huillier für ihre Forschung über das Verhalten von Elektronen in ultrakurzen Lichtblitzen. Krausz gilt als Begründer der Attosekundenphysik, die ultraschnelle Bewegungen von Elektronen in Echtzeit beobachtet und erforscht. Auf der Basis seiner Forschungen sind neue Arbeitsgebiete entstanden, wie beispielsweise die hochauflösende Mikroskopie lebender Organismen. Zudem hat er Laser entwickelt, die bei der Diagnose von Augen- und Krebskrankheiten eingesetzt werden können.
Leopoldina-Präsident Gerald Haug gratuliert Ferenc Krausz zum Nobelpreis für Physik: „Ich freue mich sehr, dass unser Mitglied Ferenc Krausz für seine bahnbrechende Forschung mit dem Nobelpreis geehrt wird. Diese Auszeichnung würdigt wegweisende Erkenntnisse im Bereich der Attosekunden-Messtechnik, mit denen schwere Krankheiten auf eine völlig neue Art und Weise untersucht werden können.“
Ferenc Krausz und seinem Team ist es erstmals gelungen, einen Attosekunden-Lichtpuls zu erzeugen und zu messen. Eine Attosekunde ist ein Milliardstel einer Milliardstel Sekunde (0,000.000.000.000.000.001 Sekunden). Mit diesen Attosekunden-Lichtpulsen verfolgt Krausz die Bewegung von Elektronen in Atomen und Molekülen in Echtzeit. Dafür hat er gemeinsam mit seinem Team Lasersysteme und Komponenten entwickelt, mit denen solche Beobachtungen erst möglich wurden. Elektronen bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa tausend Kilometern pro Sekunde. In den Lasersystemen wirkt der Attosekundenblitz wie ein extrem kurzer Fotoblitz und friert die Bewegung zu einem bestimmten Zeitpunkt ein. Die Forscher um Ferenc Krausz konnten so messen, dass ein Elektron zwischen sieben und 20 Attosekunden braucht, um die Atomhülle zu durchqueren. Die genaue Geschwindigkeit hängt davon ab, inwieweit die Elektronen untereinander und mit dem Atomkern interagieren.
Bei hohen Intensitäten kann ein Attosekunden-Lichtpuls Elektronen von ihrer atomaren Bindung befreien und sie auf Geschwindigkeiten beschleunigen, die sich der Lichtgeschwindigkeit nähern. Hierdurch wird die Tür zur Hochfeld-Attosekunden-Wissenschaft geöffnet. Durch die Kombination unterschiedlicher Laser will Ferenc Krausz einen Petawatt Field Synthesizer (PFS) aufbauen, mit dem Lichtpulse im Petawatt-Bereich (eine Billiarde Watt) erzeugt werden können. Hierdurch könnten die Vorgänge in Atomen noch detaillierter sichtbar gemacht werden. Mit den von ihm entwickelten Werkzeugen gelang Ferenc Krausz die Echtzeitbeobachtung grundlegender Elektronenvorgänge wie Ladungstransport, Tunneln und Fotoeffekt. Die Techniken können bei der Entwicklung von Quantencomputern und Supraleitern eingesetzt werden. Weitere Anwendungen liegen in der Medizin etwa bei der Früherkennung und Therapie bösartiger Tumore. So sind laserbasierte Teilchentherapien schonender und genauer als die gängige Strahlentherapie von Tumoren.
Krausz ist seit 2004 Direktor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching bei München, seit 2004 Professor für Experimentalphysik – Laserphysik an der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, seit 2015 Gründungsdirektor am Centre for Advanced Laser Applications (CALA) an der LMU München, seit 2012 Direktor am Laboratory for Extreme Photonics (LEX-Photonics) ebenfalls in Garching bei München und seit 2019 Direktor am Center for Molecular Fingerprinting Research in Budapest, Ungarn. Für seine wissenschaftlichen Leistungen wurde der Physiker unter anderem 2022 mit dem Wolf Prize in Physics, 2019 mit der Vladilen Letokhov Medal, 2018 mit dem János Arany Award for Outstanding Scientific Performance der Ungarischen Akademie der Wissenschaften, 2013 mit dem Otto Hahn-Preis und 2006 mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgezeichnet. Die Leopoldina wählte Ferenc Krausz im Jahr 2016 zum Mitglied in der Sektion Physik.
Der Nobelpreis für Physik ist derzeit mit insgesamt elf Millionen schwedischen Kronen (umgerechnet rund 949.000 Euro) dotiert. Alle Nobelpreise werden den Preisträgerinnen und Preisträgern traditionell am 10. Dezember überreicht, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel.
Die Leopoldina hat rund 1.700 Mitglieder, darunter sind nunmehr 38 Nobelpreisträgerinnen und Nobelpreisträger.
Das Mitgliedsprofil von Ferenc Krausz ist hier abrufbar: www.leopoldina.org/mitgliederverzeichnis/mitglieder/member/Member/show/ferenc-krausz/
Die Leopoldina auf X: www.twitter.com/leopoldina
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