Ansprechpartner B. Hecht

Simulation optischer Antennen

Stichworte: Optische Antennen, Plasmonen, Feldsimulationen

Hintergrund
Optische Antennen sind metallische Nanostrukturen mit Abmessungen im Bereich der halben Lichtwellenlänge, also ~200 nm. Bei bestimmten Antennenabmessungen kommt es zu resonantem Verhalten. Diese Resonanzen verursachen stark überhöhte und räumlich konzentrierte Lichtfelder. In unserer Arbeitsgruppe versuchen wir diese Antennenresonanzen zu verstehen und anzuwenden. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der hochauflösenden Mikroskopie einzelner Moleküle und Quantum dots.

Aufgabenstellung
In der Arbeit sollen mit Hilfe einer kommerziellen Software numerische Simulationen durchgeführt werden, um die elektromagnetischen Felder im Nahbereich von optischen Antennen zu untersuchen. Besonderes Augenmerk soll dabei auf die Unterscheidung von wahren Antennenresonanzen und Plasmonenresonanzen gelegt werden. Weiterhin soll die Wechselwirkung der stark lokalisierten Felder mit einzelnen Emittern untersucht werden.

Profil
Bewerber sollten fit in Elektrodynamik sein und Freude am Umgang mit dem Computer haben.

Literatur
Science 308, 1607 (2005)

Optischer Einzelmolekülsensor

Stichworte: Einzelmoleküldetektion, Optik, Sensorik, mRNA Detektion

Hintergrund
Die Möglichkeit, einzelne fluoreszierende Moleküle in komplexen Umgebungen nachzuweisen, birgt in riesiges Potential für ultrasensitive Sensorik. In unserer Arbeitsgruppe entwickeln wir eine Plattform für Einzelmolekülsensorik, die mit zukünftigen Lab-on-a-Chip Technologien kompatibel ist.

Aufgabenstellung
Ziel der Arbeit ist Aufbau und Characterisierung eines funktionierenden Sensorsystems basierend auf der Detektion von einzelnen Molekülen in Flüssigkeiten durch einen optischen Wellenleiter (Glasfaser). Die Untersuchung und die Kontrolle der Flüssigkeitsströmung Nähe des Wellenleiters ist dabei von besonderem Interesse. Das System soll mit Hilfe sogennanter „Molecular beacons“ auf die spezifische Detektion von mRNA und DNA Sequenzen in Körperflüssigkeiten angewendet werden.

Profil
Bewerber sollten Interesse an biologische und medizinischen Fragestellungen haben. Grundkenntisse in Optik sind von Vorteil. Die Datenerfassung und Steuereung des Experiments soll mit Labview erfolgen