Erforschung kondensierter Materie fernab des Gleichgewichts

Zur Charakterisierung unseren Proben nutzen wir sowohl optische als auch elektische Methoden. Wir verwenden ultrakurze Laserpulse in optischen Pump-Probe-Experimenten, um die photoinduzierte Dynamik in amorphen und kristallinen nanostrukturierten Materialien zu untersuchen. Bei dieser Art von Experimenten wird die Wirkung eines Pump-Pulses analysiert, indem die Modifikationen der Eigenschaften des Sondenpulses, z.B. die transmittierte Intensität, vor und zu verschiedenen Zeitverzögerungen in Bezug auf den Pump-Puls verglichen werden. Die Zeitauflösung in diesen Experimenten ist also nur durch die zeitliche Kreuzkorrelation von Pump- und Sondenpuls begrenzt. Sie erlaubt daher einen Einblick in die Sub-Pikosekunden-Kopplung zwischen Elektron und Gittersystem fernab des Gleichgewichts.

Darüber hinaus untersuchen wir auch die Eigenschaften von Materialien in Nicht-Gleichgewichtszuständen in elektrischen Experimenten. Zu diesem Zweck stellen wir nanostrukturierte Proben her, die es uns ermöglichen, die atomare Konfiguration eines Materials in einen ungeordneten Glaszustand zu quenchen und anschließend seine elektronischen Eigenschaften zu messen. Die atomare Struktur des Glases entwickelt sich mit der Zeit kontinuierlich weiter, wie durch die Messung der sich ebenfalls entwickelnden elektronischen Eigenschaften deutlich wird. Hier liegt eine der experimentellen Herausforderungen in der breiten charakteristischen Zeitskala der strukturellen Prozesse. Die Untersuchung der gesamten Geschichte einer Probe erfordert genaue Messungen auf der Nanosekunden-Zeitskala des Abschreckprozesses sowie Messprotokolle, die die temperaturaktivierte Strukturdynamik auf einer Zeitskala von Mikrosekunden bis zu Tagen erfassen können. Genaue Modelle der Strukturdynamik sollten neue Anwendungsmöglichkeiten für diese Materialien in elektronischen Bauteilen eröffnen.

 

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an: