Femtosekunden Verstärkersystem
Final Report Abstract
Auf Basis des im Rahmen des Antrages angeschafften Laserverstärkersystems Dragon wurde ein Experiment zur zeit- und winkelaufgelösten Photoelektronenspektrokopie unter Nutzung einer Höheren-Harmonischen Quelle realisiert. Zentrale Schritte dorthin waren zunächst Implementierung und Charakterisierung der Höheren-Harmonischen Quelle inklusive Monochromator in das Verstärkersystem. In einem weiteren Schritt wurde ein UHV-System zur winkelaufgelösten Photoelektronenspektroskopie angeschlossen. Erste Testexperimente wurden an den korrelierten Materialien TaS2 und TiSe2 durchgeführt und waren auf Anhieb erfolgreich. Im Fokus stand dabei die photoinduzierte Schmelzdynamik einer Ladungsdichtewellen-Phase. Entsprechende Experimente waren bis dahin nicht möglich und nach wie vor ist die AG Bauer mit diesem experimentellen Aufbau weltweit führend. Weitergehende Experimente mit dem System wurden in der Zwischenzeit an folgenden Materialsystemen durchgeführt: die Übergangsmetalldichalkogenide TaS2 , TaSe2, TiSe2, die Hochtemparatursupraleiter BiSCO und BaFe2As2, das eindimensionale Ladungsdichtewellensystem Rb0.3MoO3, sowie die Schichtmaterialien Graphit und MoS2. Aus diesen Arbeiten resultierende Publikationen sind unten aufgelistet. Parallel zu diesen Studien wurde das Verstärkersystem dazu genutzt, die Eigenschaften der Höheren-Harmonischen Quelle für das Photoemissionsexperiment zu optimieren. Dazu wurde im Rahmen einer Diplomarbeit ein separater Quellenaufbau mit Spektrometer und bildgebender Detektionseinheit aufgebaut. U.a. konnte damit unter Nutzung der zweiten Harmonischen des Verstärkeraufbaus die Ausgangsparameter der Höheren-Harmonischen Quelle in Hinblick auf Leistung, Stabilität und Bandbreite ganz erheblich verbessert werden.
Publications
- CDW-superlattice suppression probed in time-resolved XUV-photoemission at the border of the Brillouin zone. "Ultrafast Phenomena XVII", Oxford University Press, Inc. (2011) 161
T. Rohwer, S. Hellmann, M. Wiesenmayer, C. Sohrt, A. Stange, B. Slomski, L. Kipp, K. Rossnagel, M. Bauer
- Collapse of long-range charge order tracked by time-resolved photoemission at high momenta. Nature 471, (2011) 490
T. Rohwer, S. Hellmann, M. Wiesenmayer, C. Sohrt, A. Stange, B. Slomski, A. Carr, Y. Liu, L. Miaja Avila, M. Kalläne, S. Mathias, L. Kipp, K. Rossnagel, M. Bauer
- Probing the switching state of a surface-mounted azobenzene derivative using femtosecond XUV photoemission. Proc. SPIE 8260, 82600Y (2012)
J. Grunau, N. Heinemann, T. Rohwer, D. Zargarani, S. Kuhn, U. Jung, L. Kipp, O. Magnussen, R. Herges, M. Bauer
- Time-domain classification of charge-density-wave insulators. Nat. Commun. 3 (2012) 1069
S. Hellmann, T. Rohwer, M. Kalläne, K. Hanff, C. Sohrt, A. Stange, A. Carr, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, L. Kipp, M. Bauer, K. Rossnagel
- A direct view onto the carrier dynamics in graphite at the H point. EPJ Web of Conferences 41 (2013) 04022
A. Stange, C. Sohrt, T. Rohwer, S. Hellmann, G. Rohde, L. Kipp, K. Rossnagel, M. Bauer
- Time-domain evidence for an excitonic insulator. EPJ Web of Conferences 41 (2013) 03022
S. Hellmann, T. Rohwer, M. Kalläne, K. Hanff, A. Carr, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, L. Kipp, M. Bauer, K. Rossnagel
- Tracking the relaxation pathway of photo-excited electrons in 1T-TiSe2. European Physical Journal Special Topics (2013) 997
G. Rohde, T. Rohwer, C Sohrt, A. Stange, S. Hellmann, L. Yang, K. Hanff, A. Carr, M.M. Murnane, H. Kapteyn, L. Kipp, K. Rossnagel, M. Bauer
- Does the excitation wavelength affect the ultrafast quenching dynamics of the charge-density wave in 1T- TiSe2? J. Electr. Spectr. Rel. Phen. 195, 244 (2014)
G. Rohde, T. Rohwer, A. Stange, C. Sohrt, K. Hanff, L. X. Yang, L. Kipp, K. Rossnagel, M. Bauer
(See online at https://doi.org/10.1016/j.elspec.2014.05.009) - How fast can a Peierls-Mott insulator be melted? Faraday Discussion (2014)
C. Sohrt, A. Stange, M. Bauer, and K. Rossnagel
(See online at https://doi.org/10.1039/C4FD00042K) - Optimizing high-harmonic generation for time- and angle-resolved photoemission spectroscopy using frequency-doubled Ti:Sapphire lasers. J. Electr. Spectr. Rel. Phen. 195, 231 (2014)
S. Eich, A. Stange, A. V. Carr, J. Urbancic, T. Popmintechev, M. Wiesenmayer, K. Jansen, A. Ruffing, S. Jakobs, T. Rohwer, S. Hellmann, C. Chen, P. Matyba, L. Kipp, K. Rossnagel, M. Bauer, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, S. Mathias, M. Aeschlimann
(See online at https://doi.org/10.1016/j.elspec.2014.04.013) - Ultrafast modulation of the chemical potential in BaFe2As2 by coherent phonons. Phys. Rev. Lett. 112 (2014) 207001
L. X. Yang, G. Rohde, T. Rohwer, A. Stange, K. Hanff, C. Sohrt, L. Rettig, R. Cortes, F. Chen, D. L. Feng, T. Wolf, B. Kamble, I. Eremin, T. Popmintchev, M. M. Murnane, H. C. Kapteyn, L. Kipp, J. Fink, M. Bauer, U. Bovensiepen, K. Rossnagel
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.207001)
