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Zentraler Forschungsgegenstand der Arbeitsgruppe ist die zeitaufgelöste Untersuchung von Elementaranregungen in Halbleitern, Supraleitern und magnetischen Materialien mit Hilfe ultrakurzer Lichtimpulse. Hierzu werden geeignete Lasersysteme, Frequenzkonversionsmethoden und Messverfahren entwickelt. Dabei liegt besonderes Augenmerk auf der Erschließung des Terahertz-Frequenzbereichs (10-10.000 GHz), der wegen seiner Nachbarschaft zum elektronisch erschlossenen Megahertz- und Gigahertz-Bereich einerseits und zur Optik andererseits von besonderer Forschungsrelevanz ist und Methoden aus beiden Bereichen verwendet („optoelektronische" Verfahren).

Die Messtechniken werden hauptsächlich für die zeitaufgelöste Spektroskopie kohärenter Phänomene in der Festkörperphysik eingesetzt. Beispiele sind Quantenschwebungen von Ladungsträger-Wellenpaketen (so etwa Bloch-Oszillationen) und Spinanregungen, kohärente Gitterschwingungen (Phononen) sowie kollektive Anregungen wie Plasmonen. Die Anregungsmechanismen sowie die Wechselwirkung der Anregungen mit der Umgebung werden erforscht.

Wesentliche Leitmotive der Arbeiten sind: a) Verständnis der Dynamik der quantenmechanischen Phase bei Streuprozessen, Ermittelung der Bedingungen für Phasenerhalt bei der Streuung; b) Untersuchung von Kopplungen, z.B. zwischen kohärenten Ladungsträger-Wellenpaketen und Phononen oder von Spin- und Ladungsträgerdichteanregungen in Supraleitern und Spinsystemen; c) Erarbeitung von Grundlagen für die Realisierung einer elektrisch gepumpten, kontinuierlich abstimmbaren, kohärenten Strahlungsquelle im Terahertz-Frequenzbereich („THz-Laser") auf der Basis von Halbleiterstrukturen erniedrigter Dimensionalität (Quantentopfstrukturen).

 

geändert am 10. März 2010  E-Mail: Webmasternovosel@physik.uni-frankfurt.de

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Druckversion: 10. März 2010, 15:22
http://www.uni-frankfurt.de/fb/fb13/pi/Wissenschaftliche_Arbeitsgruppen/femto/index.html