Ultraschnell kontrolliert

Der Experimentalphysiker Prof. Dr. Peter Hommelhoff von der Ludwig-Maximilians-Universität München erhält den mit 50.000 Euro dotierten Otto-Hahn-Preis 2025, den die Stadt Frankfurt am Main, die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) und die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) gemeinsam verleihen. Er wird ausgezeichnet für seine wegweisenden Beiträge zur ultraschnellen Kontrolle von Elektronen und der damit einhergehenden Etablierung neuer Forschungsgebiete.

Peter Hommelhoff erforscht extrem schnelle und kleinskalige Vorgänge der Physik, insbesondere bei der Interaktion von Licht und Elektronen. Wegweisend war seine Einbindung der ultraschnellen Optik in die Forschung an Elektronenstrahlen, die in die Erfindung einer Femtosekunden-Elektronenquelle mündete. Hierzu fokussierte er einen Femtosekundenlaser auf eine scharfe Metallspitze. Auf diese Weise entstehen ultrakurze Elektronenpulse von herausragender Qualität.

Basierend auf der von ihm entwickelten Methode erschloss Hommelhoff zwei neue Forschungsfelder: Zum einen die Starkfeldphysik an Metalloberflächen. Sie eröffnet neue Möglichkeiten, die Eigenschaften dieser Oberflächen mit bisher unerreichter Präzision zu erforschen. Zum anderen die Quanten-Elektronenoptik, die es beispielsweise erlaubt, mit Elektronenmikroskopen nicht nur Bilder, sondern auch Filme aufzunehmen.

Darüber hinaus arbeitet Peter Hommelhoff an neuen Anwendungen ultrakurzer kontrollierter Elektronenpulse: „Durch die Integration der Femtosekunden-Elektronenquelle auf einen photonischen Chip könnten herkömmliche Teilchenbeschleuniger auf ein Bauteil von wenigen Millimetern Größe verkleinert werden. Damit wären insbesondere in der Medizin ganz neue Anwendungen möglich, indem ein solcher Teilchenbeschleuniger an die Spitze eines Endoskops eingebaut und somit eine Bestrahlung mit minimalinvasivem Eingriff direkt am Ort des Tumors durchgeführt werden könnte“, erläutert Hommelhoff. Doch hierfür ist weitere intensive Forschung notwendig.

Peter Hommelhoff studierte bis zum Physik-Vordiplom 1997 an der TU Berlin und wechselte anschließend an die ETH Zürich, wo er sein Studium 1999 mit dem Physikdiplom abschloss. Anschließend promovierte er in der Gruppe von Theodor Hänsch an der LMU München. Seine Dissertation befasste sich mit der Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats in einer magnetischen Chipfalle („Bose-Einstein-Kondensate in Mikrochip-Fallen“). Hommelhoff wechselte 2003 als Postdoc an die Stanford University. 2007 kehrte er nach Deutschland zurück und leitete bis 2013 eine Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Quantenoptik. 2012 folgte er einem Ruf auf eine Professur für Experimentalphysik an die Universität Erlangen-Nürnberg. 2024 nahm er einen Ruf auf eine W3-Professur an die LMU München an. Bis Herbst 2026 ist er weiterhin in Erlangen tätig. 

Der Otto-Hahn-Preis dient der Förderung der Wissenschaft insbesondere auf den Gebieten der Chemie, Physik und der angewandten Ingenieurwissenschaften durch die Anerkennung herausragender wissenschaftlicher Leistungen und wird alle zwei Jahre vergeben. Die Verleihung erfolgt am 23. Oktober 2025 in der Frankfurter Paulskirche.