Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 12: Postersitzung (Struktur und Dynamik reiner Oberfl
ächen, Grenzfl
äche fest-flüssig, Nanostrukturen, Teilchen und Cluster, Halbleiteroberfl
ächen und Grenzfl
ächen, Zeitaufgelöste Spektroskopie, Rastersondentechniken, Methodisches)

O 12.26: Poster

Montag, 24. März 2003, 18:00–21:00, P1

Einfluss der reduzierten Dimension auf die Elektronendynamik von Oberflächen-Plasmon-Polaritonen in Gold-Nanoteilchen — •F. Hubenthal, T. Ziegler, C. Hendrich und F. Träger — Experimentalphysik I und Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology - CINSaT, Universität Kassel, Heinrich-Plett-Str. 40, D-34132 Kassel

In kleinen, nur wenige Nanometer großen Gold-Nanoteilchen kann durch sichtbares Licht das Oberflächen-Plasmon-Polariton angeregt werden. Dessen Dephasierungszeit, also die Zeit, in der die Schwingung der Elektronen außer Phase gerät, hängt bei sehr kleinen Teilchen von deren Form und Größe ab. In unseren Experimenten haben wir die Dephasierungszeit von Gold-Nanoteilchen (R ≤ 15 nm) mittels spektralen Lochbrennens bestimmt. Diese Methode erlaubt es, die homogene Linienbreite der Oberflächen-Plasmonenresonanz zu messen und daraus die Dephasierungszeit in Abhängigkeit von der Größe der Teilchen zu bestimmen. Es konnte erstmals die theoretisch vorhergesagte Verkürzung der Dephasierungszeit von Gold-Nanoteilchen aufgrund der reduzierten Dimension quantitativ bestimmt werden. Verglichen mit dem aus der dielektrischen Funktion berechneten und mit unseren Experimenten übereinstimmenden Wert von ca. 14 fs für 12 nm große Teilchen verringert sich die Dephasierungszeit beispielsweise auf ca. 11 fs für 9 nm große Teilchen. Diese Reduzierung der Dephasierungszeit führen wir auf die Oberflächenstreuung der Elektronen zurück. Weitere Experimente hin zu noch kleineren Goldteilchen sind geplant, um die theoretisch vorhergesagte 1/R-Abhängigkeit im Detail zu verifizieren.