Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 33: Symposium: Quantenkinetik und FS-Spektroskopie

HL 33.3: Fachvortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 16:30–17:00, S9/10

Femtosekunden-Transmissionsexperimente zur Phonon- und Coulomb-Quantenkinetik — •Alfred Leitenstorfer — Physik-Department E11, Technische Universität München, D-85748 Garching

Zwei Arten von Experimenten zur Untersuchung quantenkinetischer Effekte nach ultraschneller Anregung von Nichtgleichgewichts-Ladungsträgern in Halbleitern werden vorgestellt.
In hochempfindlichen Pump-Probe-Messungen werden durch Abfragen der Interband-Übergänge Aufschlüsse über die Femtosekunden-Dynamik der Elektronen- und Lochverteilungen erhalten. Neueste Messungen beschäftigen sich mit schweren Löchern, die mit einer Überschuss-Energie unterhalb der LO-Phonon-Schwelle injiziert werden: Es wird demonstriert, dass bei intermediärer Fröhlich-Kopplung (α ≈ 1) die Energie der freien Teilchen keine Erhaltungsgrösse mehr darstellt und quantendynamische Polaron-Effekte eine zentrale Rolle spielen.
Völlig neuartige Möglichkeiten eröffnet die feldaufgelöste Spektroskopie mit extrem breitbandigen Multi-THz-Abtastimpulsen. Hier ist es uns vor kurzem gelungen, nach 10-fs-Anregung eines dichten Elektron-Loch-Plasmas die zeitliche Entwicklung der komplexwertigen dielektrischen Funktion im gesamten mittelinfraroten Spektralbereich mit unschärfe-limitierter Zeitauflösung zu beobachten. Die ultraschnelle Dynamik des Plasmon-Pols erlaubt direkte Einblicke in den Aufbau der Coulomb-Abschirmung und die Ausbildung von Vielteilchen-Korrelationen.