Der die Elektronen kontrolliert

FAU-Laserphysiker Peter Hommelhoff wird mit dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis ausgezeichnet

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat die Preisträgerinnen und Preisträger des Gottfried Wilhelm Leibniz-Preises 2022 bekanntgegeben. Einer davon ist Prof. Dr. Peter Hommelhoff von der FAU. Die Aufnahme ins Gottfried Wilhelm Leibniz-Programm gilt als wichtigste Forschungsförderauszeichnung in Deutschland und setzt herausragende wissenschaftliche Leistungen voraus.

„Die FAU gratuliert Prof. Dr. Peter Hommelhoff von Herzen zu dieser Auszeichnung! Er ist ein Wissenschaftler, der mit Herzblut und großem Einsatz herausragende Forschungserfolge erzielt – und steht damit beispielhaft für die Leidenschaft, mit der an der FAU geforscht wird“, sagt FAU-Präsident Prof. Dr. Joachim Hornegger.

Prof. Peter Hommelhoff, der an der FAU den Lehrstuhl für Laserphysik innehat, ist wegweisend auf gleich mehreren Gebieten der Physik.

Das Gebiet der ultraschnellen Elektronenkontrolle hat er mit bahnbrechenden Grundlagenexperimenten vorangetrieben. So entwickelte er bereits als Postdoc in Stanford eine femtosekundenschnelle Elektronenquelle: Eine Femtosekunde entspricht einem Millionstel einer Milliardstel Sekunde. Die Starkfeldphysik demonstrierte er erstmals auch an Festkörper-Oberflächen.

Doch nicht nur das Gebiet der Lichtfeld-getriebenen Elek­tro­nik hat Peter Hommelhoff in den vergangenen zehn Jahren maßgeblich geprägt. Aufbauend auf seinen exzellenten Arbeiten zu Elektronenquellen hat Hommelhoff ein ganz neues For­schungs­­feld eröffnet: die Laserbeschleunigung von Elektronen an photonischen Struk­turen.

Aus Groß mach Klein: Der Beschleuniger auf einem Mikro-Chip

In einem aktuellen Forschungsprojekt setzt Hommelhoff alles daran, gegenwärtig verfügbare Teilchenbeschleuniger stark zu verkleinern. Während die meisten Menschen bei Teilchenbeschleunigern sofort an den großen Ring des CERN in der Schweiz denken, wo Grundlagen der Materie erforscht werden, beschäftigt sich Hommelhoff mit den alltäglicheren Anwendungen von Teilchenbeschleunigern.

Denn in der Medizin wird die Technologie ebenfalls eingesetzt: sei es in Bildgebungsverfahren oder in Strahlenkliniken in Form von Elektronen-Linearbeschleunigern zur Bekämpfung von Tumoren – und natürlich mit geringeren Teilchenenergien als am CERN.

Hommelhoff will die Teilchenbeschleuniger aber noch kompakter machen:

Gemeinsam mit Robert Byer aus Stan­ford arbeiten der Physiker und sein Team daran, einen Elektronen-Teilchenbeschleuniger zu entwickeln, der nur noch die Größe eines Mikrochips hat. Dieses „Accelerator on a Chip International Program (ACHIP)“ ist von der Gordon and Betty Moore Foundation seit 2015 mit fast 20 Millionen Dollar gefördert worden. Das Forschungsteam strebt eine Verringerung der Größe gängiger Teilchenbeschleuniger um den Faktor 100 an – klinische Beschleuniger könnten so etwa einen Zentimeter klein werden.

Für seine herausragende Forschung erhielt Peter Hommelhoff übrigens bereits zwei der prestigeträchtigen Grants des Europäischen Forschungsrates (ERC): 2014 den Consolidator Grant und 2020 den Advanced Grant.

Internationaler Netzwerker

Neben seiner Forschung zeichnet Peter Hommelhoff sein Netzwerk in die ganze Welt aus – er hat zahlreiche enge Kontakte in die USA sowie nach Dänemark, Frankreich, Holland, Israel, Italien, Japan, Österreich, Polen, Spanien, Schweden und die Tschechische Republik. Das spiegelt sich in seinem Team an der FAU wider: Seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter kommen aus der ganzen Welt, was einmal mehr zeigt, wie attraktiv seine Arbeitsgruppe für aufstrebende Nachwuchskräfte ist.

Zudem versucht er, mehr Wissen­schaftlerinnen für die Physik zu gewinnen, indem er sie gezielt fördert. Entsprechend ist er im FAU-weiten ARIADNE-Förderprogramm für junge Wissenschaftlerinnen seit Jahren aktiv und betreut dort als fachfremder Mentor Doktorandinnen.

Zur Person

Prof. Dr. Peter Hommelhoff leitet seit 2012 den Lehrstuhl für Laserphysik an der FAU. Im Jahr 2020 erhielt er einen mit 2,5 Millionen dotierten ERC Advanced Grant zur Entwicklung von kleinsten Teilchenbeschleuniger mithilfe von nanophotonischen Chips. Bereits 2014 hatte er einen ERC Consolidator Grant an die FAU geholt, mit dem er die Wechselwirkung von Licht mit Festkörpern wie scharfen Metallspitzen oder auch Graphen untersuchte.

Von 2003 bis 2007 war Hommelhoff als Postdoc in Stanford, ab 2008 leitet er eine Max-Planck-Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching, bevor er an die FAU kam. Von 2012 bis 2018 war er assoziiertes Mitglied des Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, Erlangen, seit 2018 ist er dort Fellow. Seit 2018 ist er auch Mitglied des Vorstandsrats der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.

Hommelhoff gilt nicht nur als herausragender Wissenschaftler, sondern auch in der Lehre sticht er hervor. So wurde er 2017 mit dem „Preis für gute Lehre“ für die Vorlesungen Experimentalphysik 1 und 2 vom Department Physik der FAU ausgezeichnet.

Weiterführende Informationen zu Hommelhoffs Forschung auf der FAU-Webseite:

• ERC Advanced Grant 2020
• Förderung durch Gordon and Betty Moore Foundation
• ERC Consolidator Grant 2014

Leibniz-Preisträger/innen an der FAU

Peter Hommelhoff ist bereits der/die siebte FAU-Forscher/in, der/die mit diesem prestigeträchtigen Preis ausgezeichnet worden ist. Erst 2018 erhielt ihn die Amerikanistin Prof. Dr. Heike Paul. Die weiteren FAU-Leibniz-Preisträger/innen finden Sie hier.

Weitere Informationen

Pressestelle der FAU
Tel.: 09131/85-70229
presse@fau.de