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Angeregte Elektronen spielen bei elektronen- oder photoinduzierten chemischen Prozessen und bei Halbleiterbauelementen eine wesentliche Rolle. Daher ist es wichtig, Prozesse, die den Anregungszustand stören oder gar zerstören, zu identifizieren und zu charakterisieren. In einem DFG-geförderten Projekt von Prof. Dr. Thomas Fauster am Lehrstuhl für Festkörperphysik der Universität Erlangen-Nürnberg konnte erstmals eindeutig nachgewiesen werden, daß ein wesentlicher Einfluß auf die Störung des Anregungszustands von der Unordnung der Oberfläche ausgeht, an der dieser Zustand auftritt.
Nur ein oder wenige Atome dicke Lagen eines Materials unterscheiden sich in ihren Eigenschaften von denen dickerer Schichten, die aus denselben atomaren Bauteilen bestehen. Solche ultradünnen Schichten waren vorrangig Gegenstand der Untersuchung. Ultrakurze Laserpulse (40 x 10-15 Sekunden) wurden zur Anregung von elektronischen Zuständen an Metalloberflächen eingesetzt. Der zeitliche Zerfall der sogenannten Bildpotentialzustände enthält Informationen über die Lebensdauer elektronischer Anregungen. An Oberflächen wurden dabei erstmals zeitliche Interferenzen beobachtet, die durch die kohärente Überlagerung mehrerer quantenmechanischer Wellenfunktionen beschrieben werden.
Die Spinaufspaltung der Bildpotentialzustände ist ein Maß für die magnetischen Eigenschaften der Oberflächen ultradünner Schichten, z. B. solcher aus Eisen. Im Verlauf des Forschungsprojekts zum Thema "Bildpotentialzustände auf ultradünnen Schichten und Inseln" zeigte sich, daß Schichten aus einer oder zwei Atomlagen Eisen ein größeres magnetisches Moment besitzen als dickere Filme.
Diese Untersuchungen sind von grundsätzlicher Bedeutung für das Verständnis des Magnetismus ultradünner Schichten. Verwandte magnetische Schichtsysteme kommen auch in modernen magnetischen Sensoren zum Einsatz.
* Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Fauster, Lehrstuhl für Festkörperphysik
Staudtstraße 7, 91058 Erlangen, Tel.: 09131/85 -28401, -28402, Fax: 09131/85 -28400
E-mail: fauster@fkp.physik.uni-erlangen.de
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Information technology, Mathematics, Physics / astronomy
transregional, national
Research results
German
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