Impulsaufgelöste Elektronendynamik in 2D aperiodischen Potenzialen

• Antragsteller: Professor Dr. Wolf Widdra
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 528316563

Das Verständnis der elektronischen Struktur und der Elektronendynamik in aperiodischen und quasikristallinen Systemen steckt noch in den Kinderschuhen. Im Gegensatz zu der Elektronendynamik in drei- und zweidimensionalen periodischen Kristallen stellt das Fehlen der Translationssymmetrie, auf der das traditionelle Bild der elektronischen Bandstruktur basiert, das Bild von delokalisierten Blochzuständen in aperiodischen Potentialen in Frage. Deshalb sollen in diesem taiwanesisch-deutschen Gemeinschaftsprojekt die elektronische Struktur und deren zeitaufgelöste Dynamik an dem wohldefinierten System der Elektronen in Bildpotentialzuständen von dodekagonalen Quasikristallen bestimmt werden. Das gemeinsame Projekt kombiniert dabei neuste Entwicklungen sowohl im Bereich der Präparation von langreichweitig geordneten 2D Quasikristallen als auch der zeitaufgelösten Zwei-Photonen-Photoemission. An der Oberfläche von dodekagonalen oxidischen Quasikristallen, die aus ultradünnen Schichten von BaTiO3 und SrTiO3 auf metallischen Substraten gewachsen werden, sind Bildpotenzialzustände ideal zugänglich. Der Einfluss der aperiodischen 2D-Struktur auf die Energie-Impuls-Dispersion in diesen Zuständen und deren Femtosekunden-Dynamik soll hier bestimmt werden, um so einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der elektronischen Struktur in aperiodischen Potenzialen zu liefern. Der Vergleich von aperiodischen Potenzialen mit unterschiedlichen Längenskalen und Potenzialstärken eröffnet dabei einen systematischen Zugang.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Taiwan
• Partnerorganisation: National Science and Technology Council (NSTC)
• Kooperationspartner: Privatdozent Dr. Cheng-Tien Chiang