Extreme Auflösungen in Raum und Zeit
Manish Garg erhält den Rudolf-Kaiser-Preis 2022 für die Entwicklung neuer Mikroskopietechniken.
Manish Garg vom Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart erhält heute den Rudolf-Kaiser-Preis 2022, einen der wichtigsten deutschen Förderpreise für Nachwuchswissenschaftler(innen) im Bereich der Physik. Manish Garg wird „für die Entwicklung der Attosekunden-Rastertunnelmikroskopie und deren Anwendung ausgezeichnet, die die Dynamik der Valenzelektronen komplexer Moleküle im Raum in Echtzeit abbildet“. Geehrt wird der Preisträger damit für seine erfolgreichen Arbeiten, mit denen kleinste Materieteilchen nicht nur dargestellt, sondern auch in ihrer Dynamik zeitlich verfolgt werden können.
Seit Jahrzehnten werden immer kleinere Details der Materie bildlich dargestellt. Rastertunnelmikroskope können mittlerweile einzelne Strukturen bildlich darstellen, die wenige Pikometer groß sind. Andere Technologien erlauben es, die Bewegungen im Mikrokosmos im Attosekundenbereich aufzulösen. Manish Garg gelang es, beide Techniken miteinander zu kombinieren. 2018 baute er ein neues Instrument, mit dem er Elektronen mit einer Raum-Zeit-Auflösung von etwa 10 Pikometern und etwa 200 Attosekunden darstellen und verfolgen konnte – ein Erfolg, den er 2020 in Science veröffentlichen konnte. In einem spektakulären Experiment konnte er mit diesen neuen Techniken die Dynamik der Valenzelektronen in PTCDA (einer Modellverbindung für Anwendungen in der organischen Elektronik) in Echtzeit abbilden. Diese 2022 in Nature Photonics publizierte Arbeit wird von der Preisjury besonders gewürdigt.
Mit dieser „ultimativen“ Mikroskopie ist der Traum aller physikalischen Chemiker in greifbare Nähe gerückt, Atome bei der Bildung neuer chemischer Verbindungen im Realraum und in Echtzeit beobachten zu können. Damit ergeben sich nun ganz neue Möglichkeiten, chemische Reaktionen zu kontrollieren, innovative (nano-)elektronische Vorgänge und Schaltungen zu entwerfen oder die Vorgänge in Supraleitern besser zu verstehen.
Die Preisjury würdigt mit der Vergabe des Rudolf-Kaiser-Preises 2022 an Manish Garg einen herausragenden Wissenschaftler mit außergewöhnlichen experimentellen Fähigkeiten und theoretischem Verständnis. Manish Garg ist 34 Jahre alt, hat in Kalkutta, Indien, studiert und 2017 an der LMU München promoviert. Nach einem Forschungsaufenthalt am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching wechselte er an das Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart, wo er seit 2020 eine Forschergruppe leitet. Seine Leistungen sind auch von anderen gewürdigt worden. So wurde ihm 2022 der österreichische Max-Auwärter-Preis verliehen.
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