Impulsmikroskop für zeitaufgelöste Photoelektronenspektroskopie

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 519025101

Mit dem beantragten Gerät soll in den Arbeitsgruppen "Ultraschnelle Dynamik" (AG Bauer) und "Festkörperforschung mit Synchrotronstrahlung" (AG Rossnagel) die bestehende Infrastruktur zur Durchführung zeit- und winkelaufgelöster Photoemissionsexperimente auf den aktuellen Stand der Technik gebracht werden. Folgende Herausstellungsmerkmale zeichnet dabei das beantragte Impulsmikroskop im Vergleich zu den derzeit verfügbaren Photoelektronenspektrometern aus: Es wird eine parallele und damit effiziente drei-dimenensionale Abfrage der elektronischen Bandstruktur von Festkörpern im Energie-Impulsraum ermöglicht. Das Design des Instrumentes erlaubt es des Weiteren den im Experiment abgefragten Probenbereich auf wenige Mikrometer einzuschränken. Schließlich kann das Instrument in einem ortauflösenden Mikroskopie-Modus betrieben werden, so dass komplementäre Informationen zu lateralen Variationen im untersuchten Probenbereich mit einer Auflösung besser als 100 nm zugänglich werden. Insbesondere bei der Untersuchung ultraschneller Prozesse in hochaktuellen zwei-dimensionalen Materialien, wie sie seit einigen Jahren als ein Schwerpunkt beider Arbeitsgruppen untersucht werden, eröffnen diese Charakteristika neuartige experimentelle Ansätze und ermöglichen den Zugang zu Probensystemen, die mit den bisher verfügbaren Detektionssystemen nicht kompatibel waren. Konkret planen die beiden Arbeitsgruppen mit dem beantragten Instrument Untersuchungen zur folgenden, zum Teil bereits drittmittelgeförderten Thematiken: - Elektronische Strukturdynamik in zwei-dimensionalen Übergangsmetalldichalkogeniden; - Quasipartikel-Kopplung in toplogischen Materialien und zweidimensionalen Heterostrukturen; - PHz-Starkfeldprozesse in Graphene und halbleitenden Übergangsmetalldichalkogeniden; - Zeitaufgelöste Orbitaltomographie und niederenergetische Photoelektronenbeugung an Adsorbat-Oberflächensystemen; - Grenzflächendynamik in realen Bauelementen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Impulsmikroskop für zeitaufgelöste Photoelektronenspektroskopie
• Gerätegruppe: 1780 Photoelektronenspektrometer (UPS und XPS)
• Antragstellende Institution: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
• Leiter: Professor Dr. Michael Bauer