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.

קריירה אקדמית 
קראוס למד פיזיקה תאורטית באוניברסיטת אטווש לוראנד והנדסת חשמל באוניברסיטת בודפשט לטכנולוגיה וכלכלה. 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.

מחקר 
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.

קישורים חיצוניים

הערות שוליים 

סגל אוניברסיטת מינכן
זוכי פרס לייבניץ
זוכי פרס נובל לפיזיקה
זוכי פרס נובל הונגרים
הונגרים שנולדו ב-1962