Ultrafast piezospectroscopy for controlling electronic excitations in semiconductor nanostructures

• Applicant: Professor Dr. Manfred Bayer
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 41202442

Ultrakurzzeit-Piezospektroskopie, eine neu entwickelte experimentelle Methode, soll hinsichtlich ihrer Eignung für die Kontrolle der Energien elektronischer Anregungen in Halbleiterquantenstrukturen auf einer Zeitskala von Pikosekunden oder darunter über Verspannungspulse untersucht werden. Die Pulse werden durch Bestrahlung eines dünnen Metallfilms, der auf einer Halbleiterheterostruktur aufgebracht wurde, mit intensiven fs-Laserpulsen erzeugt. Dabei wird der thermoelastische Effekt im Metall ausgenutzt. Der Film dient als Injektor für die Verspannungspulse in den Halbleiter. Verschiedene optische Techniken mit hinreichend hoher Zeitauflösung werden zur Untersuchung der Energieverschiebungen eingesetzt werden. Beispiele sind Photolumineszenz, Reflexion und Kerr-Rotation. Untersucht werden sollen (1) der Bereich sehr hoher Verspannungen, in dem aufgrund von Nichtlinearitäten der Puls verformt wird bis hin zur Ausbildung von Solitonen, (2) die Möglichkeiten zur ultraschnellen Kontrolle der Lichtemission aus einer Mikrokavität, und (3) die Kontrolle der Spin-Gitter-Relaxation in verdünnten magnetischen Halbleitern über Verspannungspulse bzw. die Erzeugung von Spinkohärenz der magnetischen Ionen damit.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dmitri Yakovlev, Ph.D.