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SYUO: Ultrakurzzeitdynamik an Oberflächen

SYUO 1: Ultrakurzzeitdynamik I

SYUO 1.3: Hauptvortrag

Donnerstag, 30. März 2000, 10:30–11:00, H45

Dephasierung und Energierelaxation von Bildpotentialzuständen am Beispiel der Cu(100) und Cu(111) Oberflächen — •Martin Weinelt — Lehrstuhl für Festkörperphysik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 7, 91058 Erlangen

Bildpotentialzustände sind ein einfaches Modellsystem, an dem die Dynamik der Wechselwirkung zwischen elektronischen Oberflächenzuständen und dem Festkörper untersucht werden kann. Durch Femtosekunden Pump-Probe Photoemissionsexperimente kann ihre Linienbreite Γ und Lebensdauer τ bestimmt werden, die durch Γ τ = ℏ verknüpft sein sollten. Tatsächlich ergeben die meisten Messungen aber eine gegenüber ℏ / τ vergrößerte Linienbreite. Quasielastische Streuprozesse bewirken eine Änderung der Phase der Wellenfunktion, die zwar zu einer Linienverbreiterung führt, nicht aber die Lebensdauer beeinflußt. Für geringe Defektdichten kann somit durch den Vergleich von Γ und τ das Verhältnis von inelastischen und quasielastischen Streuprozessen ermittelt werden. Dephasierung und Energierelaxation wurden an Hand der Bildpotentialzustände der Cu(111) und Cu(100) Oberflächen untersucht, deren Ordnungsgrad durch Adsorption von CO sowie Cu-Homoepitaxie gezielt variiert wurde. Für Cu(100) erlaubt die kohärente Anregung mehrerer Zustände und die Spektroskopie der entstehenden Quantenschwebungen eine direkte Bestimmung der Phasenrelaxation und des Populationszerfalls der Bildpotentialzustände höherer Ordnung (n≥3). Die Änderung des Abstands des angeregten Elektrons von der Oberfläche ∝ n² führt zu einer entsprechenden Variation des Bereichs des abgetasteten Streupotentials und der lateralen Mittelung.