Forschungsbericht 2010 - 2011 - Fachbereich Physik der Universität ...

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AG Ultraschnelle Phänomene an Oberflächen Experimentalphysik Prof. Dr. Martin Aeschlimann Forschungsgebiete Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe Aeschlimann steht die lasergestützte Grundlagenforschung. Der wichtigste Teilbereich ist die Untersuchung der Dynamik von Elementarprozessen an Oberflächen, metallischen dünnen Schichten und Nanopartikeln nach einer Laseranregung. Die Expertise liegt primär in der Anwendung von ultrakurzen Laserpulsen im sichtbaren und im weichen Röntgen-Bereich. Dazu wird schwerpunktsmäßig die Technik der zeitaufgelösten Photoemission in verschiedenen Modifikationen angewendet. Forschungsschwerpunkte liegen derzeit in: � Spin- und zeitaufgelöste Photoelektronenspektroskopie an Metall-Organik Hybridstrukturen. Ziel dieses Projektes ist die Bestimmung der Spininjektionseffizienz sowie der relevanten spinabhängigen Relaxationsmechanismen in Molekularorbitalen von organischen Halbleitern. Diese Untersuchungen sollen die Frage beantworten, ob organische Moleküle ideale Kandidaten für Anwendungen auf dem Gebiet der Spintronik darstellen. � Zeitaufgelöste Photoelektronen-Spektroskopie mit ultrakurzen Röntgenimpulsen. Unser Ziel ist die Herstellung von monochromatischen weichen Röntgenpulsen (< 100eV) im fs-Bereich. Damit soll Röntgenspektroskopie (UPS und ARPES) mit einer Zeitauflösung betrieben werden, die es ermöglicht, den detaillierten Ablauf chemischer Reaktionen an Oberflächen zu verfolgen. � Untersuchung organischer Ladungstransfer-Salze mittels Photoemission. Bestandteil dieses TR49-Projekts ist die Bestimmung der Bandstrukturen organischer Ladungstransfer-Salze. Dies beinhaltet auf der einen Seite die Untersuchung der Bandstruktur und auf der anderen Seite die Untersuchung der Dynamik der Phasenübergänge in diesen stark korrelierten Systemen. � Ultraschnelle Nanooptik. Ultraschnelle Nanooptik ist ein neuer Forschungsbereich, der die Nanooptik und die Ultrakurzzeitspektroskopie miteinander vereint. Ziel ist es, elektromagnetische Anregungen in metallischen Nanostrukturen und Nanohybridstrukturen zu untersuchen und die resultierenden Nahfelder auf Nanometerlängenskala sowie auf Femtosekundenzeitskala zu kontrollieren. � Nichtthermische Änderung der Magnetisierung, induziert durch intensive ultrakurze Laserpulse. Unser primäres Interesse gilt dem Einfluß der magnetischen Austauschwechselwirkung und der Spin-Bahnwechselwirkung auf die Dynamik von laserinduzierten Änderungen der magnetischen Ordnung. Als Methoden werden die zeit- und spinaufgelöste Photoemissionstechnik und zeitaufgelöster magnetooptischer Kerr- Effekt eingesetzt. 7
� Ultraschnelle und element-spezifische Magnetisierungsdynamik in komplexen Compounds und Multilagen. Element-spezifische ultraschnelle Magnetisierungsdynamik in komplexen Materialen wird mit mit Magnetooptik im extrem ultravioletten und weichen Röntgenbereich mittels “table-top” Hohe-Harmonischen Generation erzeugter ultrakurzer Pulse und Synchrotron untersucht. Ultrahohe Zeitauflösung ermöglicht uns hier erstmals die magnetische Kopplung und Dynamik auf der Zeitskala der Austauschenergie (≈10- 100 fs) zu erforschen. Dieses Forschungsgebiet war bisher experimentell nicht zugänglich, und erste Experimente in diesem Feld sind gerade gestartet. � Charakterisierung von neuen Materialien mit hoher Spinpolarisation. In Zusammenarbeit mit Arbeitsgruppen aus Mainz und Japan untersuchen wir Heuslerlegierungen hinsichtlich ihrer Anwendung als Spininjektor in Spintronik- Bauteilen. Zusammensetzung der Arbeitsgruppe Wissenschaftliche Mitarbeiter Dr. Mirko Cinchetti Akademischer Oberrat Dr. Daniela Bayer PostDoc/DFG seit 09/11 Dr. Stefan Mathias PostDoc/EU (Marie Curie) seit 04/10 Dr. Indranil Sarkar PostDoc/DFG seit 04/09 Dr. Tobias Roth PostDoc/DFG 06/11 bis 11/11 Dr. Jan-Peter Wüstenberg PostDoc/DFG 06/11 bis 10/11 Dr. Jia Wei PostDoc/Zeiss Stipendium 08/09 bis 07/11 Doktoranden Dipl.-Phys. Martin Rohmer WM/DFG 05/04 bis 06/10 Dipl.-Phys. Patrik Grychtol WM/BMBF 11/07 bis 06/10 Dipl.-Phys. Daniela Bayer WM/BMBF/DFG 12/04 bis 08/11 Dipl.-Phys. Jan-Peter Wüstenberg WM/DFG 05/05 bis 10/11 Dipl.-Phys. Tobias Roth WM/GRK/DFG 02/06 bis 06/11 Dipl.-Phys. Alexander Haßdenteufel WM/Stipendium FB Physik 07/10 bis 06/11 Dipl.-Phys. Daniel Steil WM/GRK/EU seit 03/07 Dipl.-Phys. Alexander Fischer WM/Stipendium FB Physik/DFG/EU seit 05/07 Dipl.-Phys. Andreas Ruffing WM/Stipendium FB Physik/DFG seit 05/08 Dipl.-Phys. Christian Schneider WM/GRK/EU/DFG seit 07/08 Dipl.-Phys. Sabine Steil WM/Stipendium FB Physik/EU seit 06/09 Dipl.-Phys. Sabine Alebrand WM/EU/DFG seit 08/09 Dipl.-Phys. Pascal Melchior WM/GRK/DFG seit 08/09 Dipl.-Phys. Roman Fetzer WM/DFG seit 06/10 Dipl.-Phys. Oliver Schmitt WM/Stipendium FB Physik seit 05/10 Dipl.-Phys. Kathrin Koffler WM/Stipendium FB Physik 09/10 bis 02/11 Dipl.-Phys. Martin Laux WM/Stipendium FB Physik seit 08/10 Dipl.-Phys. Jobynson Kollamana WM/Stipendium Carl Zeiss seit 10/10 Dipl.-Phys. Tristan Weinland WM/Stipendium FB Physik seit 10/10 Dipl.-Phys. Sebastian Jakobs WM/Stipendium MAINZ seit 11/10 8
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