Geladene und neutrale Exzitonen in kolloidalen Nanoplättchen

• Antragstellerin: Dr. Elena Shornikova, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 462009643

Eine neue Klasse von kolloidalen Nanokristallen, namentlich zweidimensionale Nanoplättchen, mit ausgedehnten lateralen Ausmaßen und atomar kontrollierter Dicke von nur wenigen Monoschichten soll untersucht werden. Exzitonen und Exzitonenkomplexe in Nanoplättchen unterliegen einem starken räumlichen Einschluss, da die Dicke der Nanoplättchen typischerweise etwa 1 nm beträgt, und zusätzlich einer starken dielektrischen Verstärkung aufgrund der im Vergleich zum Material der Nanoplättchen deutlich kleineren Dielektrizitätskonstante der Umgebung. CdSe, CdS und CdTe Nanoplättchen sowie Kern/Hülle- und Kern/Krone-Strukturen sollen mit verschiedenen optischen und magnetooptischen Techniken bei kryogenen und Raumtemperaturen untersucht werden. Die Messungen sollen sowohl an Ensembles von orientierten und zufällig verteilten Nanoplättchen als auch an einzelnen Nanoplättchen durchgeführt werden. Fundamentale Parameter der Exzitonkomplexe in diesen Strukture, zum Beispiel Exzitonen- und Trionenbindungsenergien, die Feinstrukturaufspaltung der Exzitonen sowie die Energieniveau-Struktur angeregter Exzitonzustände sollen bestimmt werden. Die Wechselwirkung der Exzitonen mit Oberflächenspins und die Rolle dieser Spins bei der Rekombination dunkler Exzitonen sollen untersucht werden Zu diesem Zweck sollen Nanoplättchen mit verschiedenen Oberflächenbehandlungen hergestellt werden. Ferner soll basierend auf der Spektroskopie exzitonischer Zustände eine dezidierte optische Methode zur Untersuchung der Spin- und Ladungseigenschaften der Oberfläche von kolloidalen Nanoplättchen entwickelt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen