Elektronische Dynamik in unbesetzten Zuständen von Graphen

• Antragsteller: Professor Dr. Helmut Zacharias
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 172968903

In diesem Vorhaben soll die Dynamik in unbesetzten elektronischen Zuständen von Graphen Nanobändern, von Graphen gewachsen auf Ni(111) und interkaliert mit Gold sowie von Graphen auf SiC(0001) untersucht werden. Lebensdauermessungen der Zustände als Funktion der Energie oberhalb der Fermienergie werden in der Nähe der Kund M Punkte der Brillouin-Zone durchgeführt. Wegen des hohen Parallelimpulses der Elektronen in diesem Teil der Brillouin-Zone müssen ultrakurze XUV Pulse, die mittels der Erzeugung hoher Harmonischer von Ti:Saphir-Laserpulsen gewonnen werden, für die Photoemission aus den angeregten Zuständen eingesetzt werden. Ein zweidimensionaler Laufstreckendetektor mit Flugzeitoption erlaubt es, die Impulsrelaxation der angeregten Elektronen zu untersuchen, wobei wir ein unterschiedliches Verhalten am Kund M Punkt erwarten. Die zeitliche Verzögerung der XUV Probepulse gegenüber sichtbaren und UV Pumppulsen erlaubt es dann, die Dynamik in den Zuständen zu erfassen. Für Substrate, die nur eine geringe Wechselwirkung mit Graphen haben, soll durch Dotierung mit Fremdatomen und Fremdmolekülen der Einfluss dieser Dotierung auf die Dynamik in den unbesetzten Zuständen studiert werden. Verschiedene Kooperationspartner innerhalb des Schwerpunktprogramm tragen zum Gelingen des Vorhabens bei, indem sie chemisch präzise Ausgangstoffe für das Wachsen von Graphen Nanobändern und Gr/SiC Proben bereitstellen sowie mit theoretischem Sachverstand zur Interpretation und dem Verständnis der Messdaten beitragen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1459: Graphene