Die Röntgenblitze des European XFEL ermöglichen neuartige, dreidimensionale Einblicke in die Nanowelt und werfen dabei Licht auf technische Anwendungen der Zukunft.
Die fortschreitende Verkleinerung in der Technologie verlangt ein immer besseres Verständnis der Nanowelt. Computerchips ebenso wie magnetische, optische und biologische Sensoren nähern sich unaufhaltsam dem Bereich weniger milliardstel Meter. So werden magnetische Speicher der nächsten Generation die Grenze von 100 Nanometern unterschreiten. Auf dieser Ebene zeigen bekannte Materialien erstaunliche neue Eigenschaften: Kupfer wird durchsichtig, Aluminium brennbar, Gold flüssig, Silizium leitend.
Mit den Röntgenblitzen des European XFEL lassen sich die Eigenschaften derart winziger Systeme bestimmen. So können etwa die Abhängigkeiten von Form und Verhalten verschiedener Materialien im Nanobereich untersucht werden.
Eine äußerst interessante Klasse von möglichen Untersuchungsobjekten stellen so genannte Quantenpunkte dar. Diese bestehen aus bis zu einigen zig tausend Atomen eines Halbleiters und verfügen über elektronische und optische Eigenschaften, die durch die atomare Struktur maßgeschneidert werden können. Quantenpunkte spielen bei der Entwicklung von neuartigen Leuchtdioden und Lasern bis hin zu Quantencomputern eine wichtige Rolle. Sie können aber auch für effizientere Solarzellen verwendet werden. Untersuchungen mit den Röntgenblitzen des European XFEL werden dazu beitragen, die Funktion und den Aufbau dieser Systeme besser zu verstehen und somit die Entwicklung neuer Materialien unter Einsatz der Quantenpunkt-Technologie vorantreiben.
