Raman-Spektrometer
Final Report Abstract
Das beschaffte Raman-Spektrometer bildet einen wesentlichen Baustein eines neuen Labors, mit dem eine grundlegende Charakterisierung von neuartigen Materialien und Proben vorgenommen werden kann, bevor ihre Detailuntersuchung an dezidierten Aufbauten, an denen sehr spezialisierte spektroskopische Techniken installiert sind , durchgeführt wird. Da in der Arbeitsgruppe und im Rahmen von Kooperationen sehr unterschiedliche Proben untersucht werden, hat sich die flexible Dimensionierung des Spektrometers, z.B. mit unterschiedlichen Anregungslasern sehr bezahlt gemacht. Aber auch die Möglichkeit zur Verwendung externer Laser hat sich für resonante Ramanstreuung als sehr nützlich erwiesen. Ebenso nützlich waren in dieser Hinsicht die verschiedenen Detektoren, um den Spektralbereich vom nahen UV (> 300 nm Wellenlänge) bis zum nahen IR (1,5 µm Wellenlänge) abzudecken. Erste hervorzuhebende Ergebnisse sind: Spinflip-Ramanstreuung an InGaAs/GaAs Quantenpunkten zur Bestimmung der g-Faktoren und Klärung der zugrundeliegenden Spinflip-Mechanismen. - Erstmalige Demonstration von Spinflip-Streuprozessen an kolloidalen Nanostrukturen, vor allem so genannten zweidimensionalen Nanoplättchen. - Untersuchung der Vielfach-Raman-Streuprozesse zwischen Ladungsträgern und Mn-Ionen in semimagnetischen Halbleitern. - Direkte Bestimmung der effektiven Austausch-Wechselwirkung zwischen Ladungsträgern und magnetischen Ionen in Halbleiter-Ferromagnet-Hybridstrukturen. - Untersuchung der Schutzschichten und der Schmiermittel in Bauelementen wie Schraubenmaschinen vor und nach intensiver Nutzung, zusammen mit Kollegen des Maschinenbaus. Damit bildet das Spektrometer eine ganz wesentliche Komponente für die beiden Sonderforschungsbereiche TRR 160 mit dem Ioffe-Institut und der State University in St. Petersburg und TRR142 zusammen mit der Universität Paderborn. Charakterisierungsuntersuchungen werden aber auch im Rahmen anderer Projekte sowie für andere Arbeitsgruppen durchgeführt.
Publications
- Nuclear spin polarization in the electron spin-flip Raman scattering of singly charged (In,Ga)As/GaAs quantum dots. Physical Review B 92, 195421 (2015)
J. Debus, D. Kudlacik, V.F. Sapega, D. Dunker, P. Bohn, F. Paßmann, D. Braukmann, J. Rautert, D.R. Yakovlev, D. Reuter, A.D. Wieck, and M. Bayer
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.195421) - Indication of worn WC/C surface locations of a dry-running twin-screw rotor by the oxygen incorporation in tungsten-related Raman modes. Applied Physics Letters 109, 171601 (2016)
J. Debus, J.J. Schindler, P. Waldkirch, S. Goeke, A. Brümmer, D. Biermann, and M. Bayer
(See online at https://doi.org/10.1063/1.4966145) - Long-range p-d exchange interaction in a ferromagnet-semiconductor hybrid structure. Nature Physics 12, 85 (2016)
V.L. Korenev, M. Salewski, I.A. Akimov, V.F. Sapega, L. Langer, I.V. Kalitukha, J. Debus, R.I. Dzhioev, D.R. Yakovlev, D. Müller, C. Schröder, H. Hövel, G. Karczewski, M. Wiater, T. Wojtowicz, Yu.G. Kusrayev, and M. Bayer
(See online at https://doi.org/10.1038/nphys3497) - Observation of the long-range p-d exchange interaction in ferromagnet-semiconductor quantum well hybrid structure. Physical Review B 96, 184412 (2017)
I.A. Akimov, M. Salewski, I.V. Kalitukha, S.V. Poltavtsev, J. Debus, D. Kudlacik, V.F. Sapega, N. Kopteva, E. Kirstein, E.A. Zhukov, D.R. Yakovlev, G. Karczewski, M. Wiater, T. Wojtowicz, V.L. Korenev, Yu.G. Kusrayev, and M. Bayer
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.184412) - Physical Review B 95, 201303(R) (2017). Efficiency enhancement of the coherent electron spin-flip Raman scattering through thermal phonons in (In,Ga)As/GaAs quantum dots.
J. Debus, D. Kudlacik, P. Waldkirch, V.F. Sapega, S. Scholz, A. Ludwig, A.D. Wieck, and M. Bayer
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.201303) - Spin dynamics and magnetic-field-induced polarization of excitons in ultrathin GaAs/AlAs quantum wells with indirect band gap and type-II band alignment. Physical Review B 96, 035502 (2017)
T.S. Shamirzaev, J. Rautert, D.R. Yakovlev, J. Debus, A. Yu. Gornov, M.M. Glazov, E.L. Ivchenko, and M. Bayer
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.035302) - Electron and hole g-factors and spin dynamics of negatively charged excitons in CdSe/CdS colloidal nanoplatelets with thick shells. Nano Letters 18, 373 (2018)
E. Shornikova, L. Biadala, D.R. Yakovlev, D. Feng, V. Sapega, N. Flipo, A. Golovatenko, M. Semina, A. Rodina, A. Mitioglu, M. Ballottin, P.C.M. Christianen, Y.G. Kusrayev, M. Nasilowski, B. Dubertret, and M. Bayer
(See online at https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.7b04203)
