System für zeitaufgelöste Zwei-Photonen Photoelektronenspektroskopie
Final Report Abstract
Das Gerät wurde nicht als Komplettgerät angeschafft, sondern aus einer Vielzahl verschiedener Komponenten zusammengestellt, um an die spezifischen Ansprüche der geplanten Forschungsarbeiten ideal angepasst zu sein. Diese sehr umfangreiche Aufgabe wurde von einem Mitarbeiter der AG Bauer übernommen und hatte zur Folge, dass zwischen Anschaffung der einzelnen Komponenten bis zur Inbetriebnahme des Gerätes ein Zeitraum von mehr als 2 Jahren lag. Folgende wissenschaftliche Arbeiten wurden mit dem Gerät seit Inbetriebnahme durchgeführt: (1) Charakterisierungsarbeiten zu strukturellen und chemische Eigenschaften der Oberfläche von ultradünnen Chromfilmen deponiert auf MgO-Substraten mittels LEED/Auger: Diese Untersuchungen waren vorbereitende Arbeiten eines Kooperationsprojektes mit den Arbeitsgruppen Magnussen und Rossnagel am Institut für Experimentelle und Angewandte Physik und der Arbeitsgruppe Shpyrko, University of San Diego, . (2) Untersuchungen am System Zinn Pthalocyanin (SnPc) adsorbiert auf Ag(111) mittels laserbasierter Photoemission und Zwei-Photonen Photoemission: Es konnte gezeigt werden, dass auf Basis der Photoemissionsdaten quantitative Aussagen zu strukturellen Eigenschaften der Adsorbatschicht gemacht werden können. Basierend auf diesen Ergebnissen wird ein Konzept zur zeitaufgelösten Photoelektronenbeugung mit sub-100 fs Zeitauflösung vorgeschlagen. (3) Untersuchungen am Typ-II Weyl-Semimetall MoTe2 mittels laserbasierter Photoemission und Zwei- Photonen Photoemission: Die experimentellen Daten wurden mit Bandstrukturrechnungen verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass im Rahmen von Zwei-Photonen Photoemissionsexperimenten die Banddispersion senkrecht zur Oberfläche abgefragt werden kann. (4) Untersuchungen am 3D Dirac-Semimetall Cd3As2 mittels zeitaufgelöster Photoemission: Die Populations- und Depopulationsdynamik eines drei-dimensionalen Dirac-Cones wurde mittels Photoemission erstmals direkt beobachtet. Die Interpretation der Ergebnisse ist derzeit noch nicht abgeschlossen. (5) Erste Untersuchungen an einer Monolage des organischen Supraleiters (BETS)2GaCl4 adsorbiert auf Ag(111) mittels Zwei-Photonen Photoemission: Die Experimente wurden in einer Kooperation mit Prof. Abdou Hassanien (Jozef Stefan Institute, Ljubljana) durchgeführt. Aufgrund der vielversprechenden Ergebnisse werden diese Experimente weitergeführt.
Publications
- Enhancement of charge ordering by dynamic electron-phonon coupling, Physical Review Letters 117, 056401 (2016)
A. Singer, S. K. K. Patel, R. Kukreja, V. Uhlíř, J. Wingert, S. Festersen, D. Zhu, J. M. Glownia, H. Lemke, S. Nelson, M. Kozina, K. Rossnagel, M. Bauer, B. M. Murphy, O. M. Magnussen, E. E. Fullerton, O. G. Shpyrko
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.056401) - Probing long-range structural order in SnPc/Ag(111) by umklapp process assisted lowenergy ARPES, Physical Review B 97, 125413 (2018)
S. Jauernik, P. Hein, M. Gurgel, J. Falke, M. Bauer
(See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.125413)
