Wechselspiel zwischen phononischen Eigenschaften und winkelaufgelöster Photoemission

• Antragsteller: Professor Dr. Hubert Ebert
• Fachliche Zuordnung: Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 175001431

Das vorliegende Theorieprojekt beschäftigt sich mit zwei zentralen Aspekten des Wechselspiels von Gitterschwingungen und der Valenzbandphotoemission von Festkörpern: dem Einfluss der Elektron-Phonon-Wechselwirkung auf die winkelaufgelöste Photoemission (ARPES) bzw. deren Untersuchung mittels der ARPES sowie den Auswirkungen von thermischen Gitterschwingungen auf ARPES-Spektren bei endlichen Temperaturen bzw. hohen Photonenenergien. Im ersten Projektteil wird die ab-initio Behandlung der Elektron-Phonon-Wechselwirkung, ausgedrückt durch die Elektron-Phonon-Selbstenergie, mit dem Einschrittmodell der Photoemission kombiniert. Diese geschlossene Beschreibung wird für eine detaillierte Diskussion experimenteller Ergebnisse zu Bulk- und Oberflächenzuständen verwendet. Bei Anwendungen auf ferromagnetische Festkörper wird zudem die Spinabhängigkeit sowie der Einfluss von Korrelationseffekten auf die Elektron-Phonon-Wechselwirkung beleuchtet. Im zweiten Projektteil soll das vorgeschlagene Legierungsanalogiemodell umgesetzt werden, um zu einer quantitativen Beschreibung für den Einfluss von thermischen Gitterschwingungen auf der Grundlage des Einschrittmodells zu gelangen. Auf diesem Wege soll u. a. untersucht werden, inwieweit ARPES-Experimente bei hohen Photonenenergien und endlichen Temperaturen die Bulkbandstruktur widerspiegeln. Zudem soll das Legierungsanalogiemodell auf andere Spektroskopien, wie die EXAFS, übertragen werden. Rechnungen zum temperaturabhängigen Widerstand reiner Festkörper sollen die Anwendbarkeit des Modell zusätzlich belegen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen