Reaktionssteuerung mit geformten ultrakurzen Laserpulsen

Moleküle bestehen aus Atomen und diese wiederum aus einem Kern und den diesen umgebenden Elektronen. Durch die Wechselwirkung mit intensivem Licht werden zunächst die Elektronen zu Schwingungen angeregt. Wie beim Anstoßen einer Schaukel kommt es auf die Phasenlage zwischen Anregung und Schwingung an, ob das System Energie aufnimmt oder nicht. Die Formung des Lichtfeldes hat somit direkten Einfluss auf die Dynamik der Elektronen, die letztendlich die Dynamik der Kerne und damit die chemische Reaktion bestimmt.

Die Formung muss hierbei mit einer Präzision weit unterhalb der Zeitskala der Elektronendynamik erfolgen. Im Bereich der Valenzelektronen liegt die Bohrfrequenz bei etwa einer Femtosekunde (10^-15 s). Da unsere Pulsformer eine Präzision bis in den Zeptosekundenbereich (10^-21 s) aufweisen, sind unsere Methoden geeignet, steuernd in diese ultraschnelle Dynamik einzugreifen.