פרנץ קראוס (פיזיקאי)

פֶרֶנְץ קראוס (בהונגרית: Krausz Ferenc; נולד ב-17 במאי 1962) הוא פיזיקאי הונגרי-אוסטרי העוסק בפיזיקה של אטו-שניות, חתן פרס נובל לפיזיקה לשנת 2023. חבר הנהלה במכון מקס פלאנק לאופטיקה קוונטית ופרופסור לפיזיקה ניסויית באוניברסיטת מינכן בגרמניה. צוות המחקר שלו יצר ומדד את פולס האור הראשון בסקאלת זמן של אטו-שניות והשתמש בו למדידה של תנועת האלקטרונים בתוך אטומים, שהיא מושא מחקר עיקרי בחקר הפיזיקה של אטו-שניות. קראוס למד פיזיקה תאורטית באוניברסיטת אטווש לוראנד והנדסת חשמל באוניברסיטת בודפשט לטכנולוגיה ולכלכלה. לאחר לימודיו באוניברסיטת וינה לטכנולוגיה, הוא התמנה לפרופסור באותו מוסד. ב-2003 הוא התמנה לחבר הנהלה במכון מקס פלאנק לאופטיקה קוונטית בגרכינג וב-2004 הפך למופקד הקתדרה לפיזיקה ניסויית באוניברסיטת מינכן. בשנת 2006 הוא ייסד את המרכז לפוטוניקה מתקדמת במינכן (MAP) והפך לאחד מחברי ההנהלה שלו. פרנץ קראוס וצוות המחקר שלו היו הראשונים שיצרו ומדדו פולס אור שנמשך פחות מפמטו-שנייה אחת. החוקרים השתמשו בפולסי האור האלה של אטו-שנייה כדי להפוך את התנועה הפנים-אטומית של אלקטרונים לניתנת לצפייה בזמן אמת. תוצאות אלו היוו אבן דרך משמעותית בראשית תחום הפיזיקה של אטו-שניות. בשנות ה-90, הבסיס לציון דרך זה הונח על ידי פרנץ קראוס וצוותו, שפעלו להמשך הפיתוח של טכנולוגיית לייזר הפמטו-שנייה עד לגבולותיה האולטימטיביים - לקראת פולסי אור הנושאים את החלק העיקרי של האנרגיה שלהם במחזור אחד בודד של השדה האלקטרומגנטי. תנאי הכרחי ליצירת פולסי אור קצרים כאלה הוא בקרת דיוק גבוהה של ההשהיה של אורכי הגל השונים של אור פס רחב (לבן) על פני אוקטבה אחת שלמה. כמו כן, התקן שימושי בשם chirped mirrors נולד משיתוף פעולה של פרנץ קראוס ורוברט ספיץ, ודבר זה אפשר שליטה ודיוק ההכרחיים למערכות לייזר הפמטו-שנייה הנפוצות בימינו. בשנת 2001, פרנץ קראוס וקבוצתו הצליחו לראשונה ליצור ולמדוד פולסי אור אולטרה-סגול באורך מאות אטו-שניות באמצעות פולסי לייזר חזקים וקצרים. בעזרת זה, זמן קצר לאחר מכן הם גם הצליחו להתחקות אחר תנועת האלקטרונים בקנה מידה תת-אטומי בזמן אמת. היכולת לעצב את חזית הגל של פולס האטו-שניות שהדגימו פרנץ קראוס וצוותו, אפשרו את ביסוס טכניקת המדידה של האטו-שניה כבסיס הטכנולוגי לניסויים רבים. קראוס ועמיתיו הצליחו לשלוט באלקטרונים במולקולות ולראשונה, לצפות בזמן אמת במספר רב של תהליכי אלקטרונים בסיסיים כגון מנהור, מעבר מטען, פליטת אור אולטרה-סגול קוהרנטית, אפקט פוטואלקטרי מושהה, תנועת אלקטרוני ערכיות ובקרה על המאפיינים האופטיים והחשמליים של חומרים דיאלקטריים. תוצאות אלו הושגו באמצעות שיתופי פעולה בינלאומיים. קראוס וצוותו משתמשים בטכנולוגיית לייזר פמטו-שנייה כדי לפתח ספקטרוסקופיית אינפרא-אדום עבור יישומים ביו-רפואיים. מדיה וקבצים בנושא פרנץ קראוס בוויקישיתוף פרנץ קראוס, באתר פרס נובל (באנגלית) פרנץ קראוס, באתר פרס נובל (באנגלית) פרנץ קראוס, באתר ResearchGate Krausz, Ferenc; Ivanov, Misha (2 בפברואר 2009). "Attosecond physics". Reviews of Modern Physics. American Physical Society (APS). 81 (1): 163–234. Bibcode:2009RvMP...81..163K. doi:10.1103/revmodphys.81.163. ISSN 0034-6861. ארכיון מ-14 במרץ 2020. נבדק ב-16 בדצמבר 2021. {{cite journal}}: (עזרה) "Prof. Dr. Ferenc Krausz". ארכיון מ-8 במרץ 2022. {{cite web}}: (עזרה) Silberberg, Yaron (2001). "Physics at the attosecond frontier". Nature. 414 (6863): 494–495. doi:10.1038/35107171. PMID 11734831. S2CID 4414832. Lewenstein, M. (2002). "PHYSICS: Resolving Physical Processes on the Attosecond Time Scale". Science. 297 (5584): 1131–1132. doi:10.1126/science.1075873. PMID 12183615. S2CID 35226097. Dimauro, Louis F. (2002). "Atomic photography". Nature. 419 (6909): 789–790. doi:10.1038/419789a. PMID 12397335. S2CID 37154095. Bucksbaum, Philip H. (2003). "Ultrafast control" (PDF). Nature. 421 (6923): 593–594. Bibcode:2003Natur.421..593B. doi:10.1038/421593a. hdl:2027.42/62570. PMID 12571581. S2CID 12268311. ארכיון מ-17 באפריל 2022. נבדק ב-23 בספטמבר 2019. {{cite journal}}: (עזרה) Hentschel, M.; Kienberger, R.; Spielmann, Ch.; Reider, G. A.; Milosevic, N.; Brabec, T.; Corkum, P.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (2001). "Attosecond metrology". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 414 (6863): 509–513. Bibcode:2001Natur.414..509H. doi:10.1038/35107000. ISSN 0028-0836. PMID 11734845. S2CID 6043342. Drescher, M.; Hentschel, M.; Kienberger, R.; Uiberacker, M.; Yakovlev, V.; Scrinzi, A.; Westerwalbesloh, Th.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Krausz, F. (2002). "Time-resolved atomic inner-shell spectroscopy" (PDF). Nature. Springer Science and Business Media LLC. 419 (6909): 803–807. Bibcode:2002Natur.419..803D. doi:10.1038/nature01143. ISSN 0028-0836. PMID 12397349. S2CID 4429780. Kienberger, R.; Goulielmakis, E.; Uiberacker, M.; Baltuska, A.; Yakovlev, V.; Bammer, F.; Scrinzi, A.; Westerwalbesloh, Th.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (2004). "Atomic transient recorder". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 427 (6977): 817–821. Bibcode:2004Natur.427..817K. doi:10.1038/nature02277. ISSN 0028-0836. PMID 14985755. S2CID 4339323. Goulielmakis, E.; Uiberacker, M.; Kienberger, R.; Baltuska, A.; Yakovlev, V.; Scrinzi, A.; Westerwalbesloh, Th.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (27 באוגוסט 2004). "Direct Measurement of Light Waves" (PDF). Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 305 (5688): 1267–1269. Bibcode:2004Sci...305.1267G. doi:10.1126/science.1100866. ISSN 0036-8075. PMID 15333834. S2CID 38772425. {{cite journal}}: (עזרה) Uiberacker, M.; Uphues, Th.; Schultze, M.; Verhoef, A. J.; Yakovlev, V.; Kling, M. F.; Rauschenberger, J.; Kabachnik, N. M.; Schröder, H.; Lezius, M.; Kompa, K. L.; Muller, H.-G.; Vrakking, M. J. J.; Hendel, S.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (2007). "Attosecond real-time observation of electron tunnelling in atoms". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 446 (7136): 627–632. Bibcode:2007Natur.446..627U. doi:10.1038/nature05648. ISSN 0028-0836. PMID 17410167. S2CID 4427403. Cavalieri, A. L.; Müller, N.; Uphues, Th.; Yakovlev, V. S.; Baltuška, A.; Horvath, B.; Schmidt, B.; Blümel, L.; Holzwarth, R.; Hendel, S.; Drescher, M.; Kleineberg, U.; Echenique, P. M.; Kienberger, R.; Krausz, F.; Heinzmann, U. (2007). "Attosecond spectroscopy in condensed matter". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 449 (7165): 1029–1032. Bibcode:2007Natur.449.1029C. doi:10.1038/nature06229. ISSN 0028-0836. PMID 17960239. S2CID 4341749. Goulielmakis, E.; Schultze, M.; Hofstetter, M.; Yakovlev, V. S.; Gagnon, J.; Uiberacker, M.; Aquila, A. L.; Gullikson, E. M.; Attwood, D. T.; Kienberger, R.; Krausz, F.; Kleineberg, U. (20 ביוני 2008). "Single-Cycle Nonlinear Optics". Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 320 (5883): 1614–1617. Bibcode:2008Sci...320.1614G. doi:10.1126/science.1157846. ISSN 0036-8075. PMID 18566281. S2CID 11402146. ארכיון מ-17 באפריל 2022. נבדק ב-16 בדצמבר 2021. {{cite journal}}: (עזרה) Schultze, M.; Fieß, M.; Karpowicz, N.; Gagnon, J.; Korbman, M.; Hofstetter, M.; Neppl, S.; Cavalieri, A. L.; Komninos, Y.; Mercouris, Th.; Nicolaides, C. A.; Pazourek, R.; Nagele, S.; Feist, J.; Burgdörfer, J.; Azzeer, A. M.; Ernstorfer, R.; Kienberger, R.; Kleineberg, U.; Goulielmakis, E.; Krausz, F.; Yakovlev, V. S. (25 ביוני 2010). "Delay in Photoemission" (PDF). Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 328 (5986): 1658–1662. Bibcode:2010Sci...328.1658S. doi:10.1126/science.1189401. ISSN 0036-8075. PMID 20576884. S2CID 9984886. {{cite journal}}: (עזרה) Goulielmakis, Eleftherios; Loh, Zhi-Heng; Wirth, Adrian; Santra, Robin; Rohringer, Nina; Yakovlev, Vladislav S.; Zherebtsov, Sergey; Pfeifer, Thomas; Azzeer, Abdallah M.; Kling, Matthias F.; Leone, Stephen R.; Krausz, Ferenc (2010). "Real-time observation of valence electron motion". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 466 (7307): 739–743. Bibcode:2010Natur.466..739G. doi:10.1038/nature09212. ISSN 0028-0836. PMID 20686571. S2CID 4432067. Wirth, A.; Hassan, M. Th.; Grguraš, I.; Gagnon, J.; Moulet, A.; Luu, T. T.; Pabst, S.; Santra, R.; Alahmed, Z. A.; Azzeer, A. M.; Yakovlev, V. S.; Pervak, V.; Krausz, F.; Goulielmakis, E. (14 באוקטובר 2011). "Synthesized Light Transients". Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 334 (6053): 195–200. Bibcode:2011Sci...334..195W. doi:10.1126/science.1210268. ISSN 0036-8075. PMID 21903778. S2CID 43113183. {{cite journal}}: (עזרה) Schiffrin, Agustin; Paasch-Colberg, Tim; Karpowicz, Nicholas; Apalkov, Vadym; Gerster, Daniel; Mühlbrandt, Sascha; Korbman, Michael; Reichert, Joachim; Schultze, Martin; Holzner, Simon; Barth, Johannes V.; Kienberger, Reinhard; Ernstorfer, Ralph; Yakovlev, Vladislav S.; Stockman, Mark I.; Krausz, Ferenc (5 בדצמבר 2012). "Optical-field-induced current in dielectrics". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 493 (7430): 70–74. doi:10.1038/nature11567. ISSN 0028-0836. PMID 23222521. S2CID 4339923. {{cite journal}}: (עזרה) Schultze, Martin; Bothschafter, Elisabeth M.; Sommer, Annkatrin; Holzner, Simon; Schweinberger, Wolfgang; Fiess, Markus; Hofstetter, Michael; Kienberger, Reinhard; Apalkov, Vadym; Yakovlev, Vladislav S.; Stockman, Mark I.; Krausz, Ferenc (5 בדצמבר 2012). "Controlling dielectrics with the electric field of light". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 493 (7430): 75–78. doi:10.1038/nature11720. ISSN 0028-0836. PMID 23222519. S2CID 4418383. {{cite journal}}: (עזרה)