Optisches Millikelvin-Magnet-Kryostatsystem mit geschlossenem Kühlkreislauf für hochpräzise niederenergetische Anregungsspektroskopie

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437187004

Das beantragte optische Magnet-Kryostatsystem besteht aus einem Hauptgerät (optischer Mischkryostat mit Magnetsystem und 3-achsigem optischem Freistrahlzugang) sowie Geräten zur in-situ Positionierung der Probe für kombinierte elektronische und optische Messungen und einem Tieftemperatur-Objektiv mit großer NA. Für kombinierte Messungen von optischen Interband-Übergängen, kollektiven Anregungen und dem Ladungstransportverhalten von Quantenzuständen in neuartigen van der Waals Heterostrukturen unter externer Stimuli wie elektrische und magnetische Felder und von modulierten Quantum-Nanostrukturen sind Millikelvin Temperaturen unerlässlich und es werden optische und elektronische Zusatzgeräte benötigt. Für resonante Lichtstreuexperimente und zur Photolumineszenz-Anregungsspektroskopie wird ein sehr schmalbandiges kontinuierlich durchstimmbares Lasersystem im Wellenlängenbereich von 550nm bis 1000nm benötigt. Zur Detektion der optischen Antwort wird ein Dreistufiges Raman-Spektrometer mit subtraktiven Modus (Streulichtunterdrückung) und additiven Modus (erhöhte Energieauflösung) mit entsprechend sensitivem CCD Detektor und ein ICCD Detektor für zeitabhängige (~200 ps) Emissionsexperimente beantragt. Mit diesem einzigartigem Set-up kann ein grundlegendes Verständnis zu Wechselwirkungsphänomenen wie Elektron-Phonon, Elektron-Elektron - sowie daraus entstehendes emergentes Verhalten wie Supraleitung und (Quanten-)Phasenübergänge in neuartigen Quanten-Nanosystemen untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Mischkryostat mit integriertem optischem Aufbau
• Gerätegruppe: 8550 Spezielle Kryostaten (für tiefste Temperaturen)
• Antragstellende Institution: Universität Münster
• Leiterin: Professorin Dr. Ursula Wurstbauer