Untersuchung der schnellen Gitteraufheizung in dünnen (Halb-)Metallfilmen mit Hilfe zeitaufgelöster Elektronenbeugung

Dipl.-Phys. Ligges, Manuel

Dateibereich 22548

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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die schnelle Gitteraufheizung in dünnen Metall- und Wismutschichten nach optischer Kurzimpulsanregung untersucht. Durch Bestrahlung dünner Festkörperfilme mit ultrakurzen (Femtosekunden-) Laserimpulsen entsteht für kurze Zeiten ein extremer Nichtgleichgewichtszustand: Das elektronische System wird stark angeregt, während das Gittersystem „kalt“ bleibt. Es folgt ein energetischer Austausch zwischen beiden Systemen, der auf der Elektron-Phonon-Wechselwirkung beruht und zur Aufheizung des Gittersystems führt. Diese Gitteraufheizung kann anhand des Debye-Waller-Effektes im Elektronenbeugungsbild beobachtet werden. Mit Hilfe des Anrege-Abfrage-Schemas lässt sich durch eine Serie von Momentaufnahmen diese Gitteraufheizung zeitaufgelöst beobachten. Die experimentell ermittelten Zeitskalen für diesen Prozess lassen Rückschlüsse auf die Elektron-Phonon-Kopplung in den untersuchten Materialien zu. In dieser Arbeit wurde ein zeitauflösendes Transmissionselektronenbeugungsexperiment mit Sub-Pikosekunden zeitlicher Auflösung aufgebaut und optimiert. Mit Hilfe dieses Experimentes wurde die schnelle Gitteraufheizung in dünnen Gold-, Silber-, Kupfer- und Wismutfilmen untersucht. Das beobachtete Aufheizverhalten der Metallfilme zeigt Übereinstimmungen mit theoretischen Vorhersagen verschiedener Modellrechnungen. Die Ergebnisse der Messungen an Wismutfilmen zeigen ein bisher nicht beobachtetes Kopplungsverhalten.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultät / Institut:
Fakultät für Physik » Experimentalphysik
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 530 Physik
Klassifikation Physik:
Festkörperphysik, Oberflächenphysik
Beitragende:
Prof. em. Dr. von der Linde, Dietrich [Betreuer(in), Doktorvater]
Prof. Dr. Horn-von Hoegen, Michael [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Prof. Dr. Cavalleri, Andrea [Gutachter(in), Rezensent(in)]
Sprache:
Deutsch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Datum der Promotion:
21.07.2009
Dokument erstellt am:
11.08.2009
Promotionsantrag am:
12.03.2009
Dateien geändert am:
07.08.2009
Medientyp:
Text