Hochauflösendes Spektroskopiesystem für akustooptoelektrische Untersuchungen bei tiefen Temperaturen

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 494822818

Das beantragte Gerät ermöglicht hochaufgelöste akusto-opto-elektrische Spektroskopie mit akustischen Oberflächenwellen bei tiefen Temperaturen und hohen Frequenzen. Um mit dieser einzigartigen und vielseitigen Methode modernen Materialien wie beispielsweise, van der Waals Heterostrukturen oder Perowskit-Nanosysteme zu untersuchen, wird ein besonders vielseitiges Gerät konfiguriert und beantragt. Das Großgerät bilden ein optischer Kryostat, ein Weißlichtlaser und ein Vektornetzwerkanalysator, die durch Zubehör für zeitaufgelöste optische Spektroskopie sinnvoll ergänzt werden. Der optische Kryostat erlaubt Experimente von tiefen Temperaturen unter 5 K bis Raumtemperatur und ist mit Hochfrequenzzuleitungen sowie einem 3-Achsen Nanopositioniersystem ausgestattet. Der mit schmalbandigen, durchstimmbaren optischen Filtern ausgestattete Weißlichtlaser dient zur optischen Anregung über einen großen Wellenlängenbereich von 410 nm bis mehr als 2000 nm. Akustische Oberflächenwellen werden mit einem 4-Tor Vektornetzwerkanalysator erzeugt und detektiert. Diese einzigartige Kombination erlaubt es beispielsweise Photoleitung in nanoskaligen Systemen kontaktfrei mit höchster räumlicher und spektraler Auslösung über einem großen Temperaturbereich mit Frequenzen bis zu 20 GHz zu untersuchen und die zu Grunde liegenden physikalischen Phänomene zu enträtseln. Die in diesem Aufbau zugänglichen hohen Frequenzen bis zu 20 GHz erlauben es akustische Gitter zum Einfang und Kontrolle von Ladungs- und Spinanregungen zu generieren. Das Gerät wird um Zubehör für zeitintegrierte und zeitaufgelöste stroboskopische Photolumineszenzspektroskopie ergänzt. Dadurch ist es möglich, das gesamte Spektrum akusto-opto-elektrischer Spektroskopiemethoden in einem Aufbau zu vereinigen und verschiedenartige hybride Quanten- und Nanomaterialien mit komplementären Methoden umfassend zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochauflösendes Spektroskopiesystem für akustooptoelektrische Untersuchungen bei tiefen Temperaturen
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser
• Antragstellende Institution: Universität Münster
• Leiter: Professor Dr. Hubert Johannes Krenner