Zeitaufgelöste Niederenergie-Elektronendiffraktion zur Untersuchung struktureller Dynamik an Oberflächen mit sub-100 fs Zeitauflösung

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Bauer
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433458487

In einer ersten Förderperiode dieses Projektes konnten die zentralen Ziele des Antrages erreicht werden: Am Testsystem SnPc adsorbiert auf Graphit konnte ein klares Photoelektronen-Diffraktionssignal durch die langreichweitige Ordnung der Adsorbatlage identifiziert werden. In zeitaufgelösten Photelektronen-Diffraktionsexperimenten konnte des Weiteren eine Zeitauflösung von 100 Femtosekunden nachgewiesen werden. Im Diffraktionssignal wurde zudem ein Aufheizen der Adsorbatlage auf Zeitskalen von Pikosekunden beobachtet. Parallel dazu konnte im selben Experiment die Elektronendynamik im Substrat verfolgt werden. Schließlich wurde eine Quelle zur Erzeugung Hoher Harmonische erfolgreich in das zeitaufgelöste Photoemissionsexperiment implementiert und soll in Zukunft die Möglichkeiten der zeitaufgelösten Photoelektronendiffraktion erheblich erweitern. Basierend auf diesen Ergebnissen soll in der kommenden Förderperiode gezielt das Potential der Technik der zeitaufgelösten Photoelektronendiffraktion mit niederenergetischen Elektronen (LEPD) für Untersuchungen der strukturellen Adsorbatdynamik genutzt werden. Im Mittelpunkt stehen Studien zu konkurrierenden Energietransferprozessen bei der Licht-getriebenen Anregung von Adsorbat-Oberflächensystemen sowie zu licht-induzierten strukturellen Phasenübergängen innerhalb geordneter Adsorbatlagen. Des Weiteren soll das Potential der Impuls- und Dunkelfeld-Photoelektronenmikroskopie für zeitaufgelöste LEPD-Experimente systematisch ausgelotet werden. Von den Ergebnissen erwarten wir neue Einblicke in fundamentale Schritte im Rahmen von Adsorbat-Oberflächen und Adsorbat-Adsorbat Wechselwirkungsprozessen. Darüber hinaus sollen mit diesen Experimenten die neue Technik der zeitaufgelösten Photoelektronendiffraktion mit niederenergetischen Elektronen weiter etabliert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen