Korrelierte elektronische und strukturelle Dynamik in quasi-2D Hybrid-Perowskiten

• Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Maehrlein
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490867834

Aufgrund ihrer vielfältigen potentiellen Anwendungen in optoelektronischen Bauelementen stößt die Materialklasse der hybriden Blei-Halogenid-Perowskite gegenwärtig auf breites Forschungsinteresse. Dabei zeigen ihre quasi-zweidimensionalen Varianten ein höheres Maß an Stabilität und bieten gleichzeitig die Möglichkeit einer abstimmbaren Coulomb-Abschirmung senkrecht zur Lagenebene. In diesem Projekt werden wir die simultan auftretende Dynamik von angeregten elektronischen Zuständen und deren Abschirmung auf ultrakurzen Zeitskalen untersuchen. Unsere Methoden der zeitaufgelösten Photoemission, Photolumineszenz und Hochfeld-Terahertz-Anregung werden dabei komplementäre Einblicke in die verwobenen Freiheitsgrade liefern. Im Speziellen werden wir versuchen die Entstehung von Exzitonen zu verfolgen, die Spin-Bahn-Kopplung zu quantifizieren und Abschirmungseffekte durch dynamische Unordnung, Kation-Orientierung und maßgeschneiderte Potentialbarrieren zu kontrollieren. Diese Phänomene könnten wichtige Voraussetzungen für einen Rashba-Effekt und Ferroelektrizität in dieser Materialklasse darstellen. Unser Forschungsprojekt wird nicht nur Einsichten in neuartige Nichtgleichgewichts-Physik liefern, sondern könnte gleichzeitig zu neuen Optimierungsstrategien für optoelektronische Materialien führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Emmanuelle Deleporte; Professor Dr. Luca Perfetti