Optische Phasenrelaxation von Oberflächenzuständen

• Applicant: Professor Dr. Ulrich Höfer
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2001 to 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5327284

Die Elektronendynamik von Oberflächenzuständen in der Volumenbandlücke von Metallen und Halbleitern wird vielfach dominiert von der stets vorhandenen Kopplung mit dem dreidimensionalen elektronischen und phononischen System des Kristallinneren. In manchen Fällen können die Lebensdauern der Oberflächenanregungen aber einige 100 Femtosekunden bis hin zu mehreren Pikosekunden betragen. Dann ist es experimentell gut möglich, spezifische strukturelle Einflüsse der Oberfläche auf die elektronischen Eigenschaften zu studieren bzw. die Ladungsträgerdynamik durch entsprechende Modifikationen der Oberfläche zu beeinflussen. Im Rahmen dieses Projektes sollen solche Systeme näher untersucht werden. ... Dazu sollen zwei experimentelle Techniken eingesetzt und weiterentwickelt werden. Die zeitaufgelöste Zweiphotonenphotoemission (2PPE) erlaubt es, entweder in Verbindung mit der kohärenten Anregung mehrerer Zustände durch einen kurzen Laserimpuls (Quantenbeatspektroskopie), oder mit der interferrometrischen Kontrolle von Anrege- und Abfrageimpuls, schnelle Dephasierungsprozesse zu studieren. ... Komplementär zur 2PPE soll eine neue oberflächenspezifische, transiente Gittertechnik zum Einsatz kommen, die eine Kombination des in der Halbleiterphysik wohlbekannten Vierwellenmischens (FWM) und der optischen Frequenzverdopplung an Oberflächen (SHG) darstellt. ... Später sollen die Gitterexperimente auf epitaktische Festkörper/Festkörper-Grenzschichten ausgedehnt werden. Der Antrag war zunächst im Juni 2000 als Teilprojekt des zur Verlängerung beantragten Sonderforschungsbereichs 383, Marburg, vorgelegt worden. Im Dezember 2000 hat der Bewilligungsausschuß für die Angelegenheiten der Sonderforschungsbereiche Ablehnung des SFB-Verlängerungsantrags entschieden. Elf der zwölf im Rahmen des SFB von der Gutachtergruppe zur Förderung empfohlenen Teilprojekte wurden im Normalverfahren als Einzelprojekte wieder vorgelegt, über zehn dieser Projekte hat der Hauptausschuß inzwischen positiv entschieden. Das hier vorliegende Projekt wurde zunächst zurückgestellt, um die Mäglichkeit der Beschaffung der in der unten wiedergegenen Stellungnahme der Prüfungsgruppe angesprochenen Geräte aus Mitteln der Grundausstattung zu ermöglichen.

• DFG Programme: Research Grants