Ultrakurzeitdynamik von Ordnungsprozessen in stark korrelierten Festkörpern untersucht mit zeit- und winkelaufgelöster XUV-Photoelektronenspektroskopie

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Bauer
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 210740373

Die Dynamik des photoinduzierten Schmelzens von Ladungsdichtewellen in 1T-TaS2 und 1T-TiSe2 soll in einem zeit- und winkelaufgelösten Photoemissionsexperiment (TR-ARPES) detailliert und sys-tematisch untersucht werden. Mit Femtosekunden-Lichtpulsen im Spektralbereich des extremen Ultra-violett sollen für diese Studien gezielt (i) elektronische Rumpfniveaus und (ii) die elektronische Va-lenzbandstruktur bei hohen Impulswerten adressiert werden. Im Falle von 1T-TaS2 erwarten wir von diesem Ansatz, erstmals gitterplatzspezifische Informationen über einen solchen Schmelzprozess auf seinen fundamentalen Zeitskalen zu erhalten. Für 1T-TiSe2 sollen u.a. die ultimativen Zeitskalen der extrem schnellen Antwort dieses Systems nach einer Photoanregung bestimmt werden. Insbesondere sollten sich aus diesen Experimenten neue Erkenntnisse im Hinblick auf die in der Literatur viel disku-tierte mögliche exzitonische Natur der Ladungsdichtewellen-Phase in 1T-TiSe2 ergeben. Mit dem bestehenden experimentellen Aufbau in Kiel konnten wir kürzlich eindeutig nachweisen, dass derartige Experimente in systematischer Weise möglich sind. Für die vorgesehenen Untersuchungen ist es notwendig, die gepulste XUV-Quelle des experimentellen Aufbaus in Bezug auf Bandbreite und maximale Photonenenergie zu optimieren. Desweiteren soll die Gesamt-Zeitauflösung des Pump-Probe-Experimentes von derzeit etwa 30 fs deutlich verbessert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Pumplaser
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Lutz Kipp; Professor Dr. Kai Rossnagel