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M: Metallphysik

M 22: Elektronische Strukturen und Eigenschaften II

M 22.2: Vortrag

Freitag, 21. März 1997, 09:50–10:10, S 6

Ortsaufgelöste Detektion von Elektronenfokussierung in metallischen Einkristallen — •A. Böhm, J. Heil, M. Primke, A. Gröger und P. Wyder — Hochfeld-Magnetlabor, MPI für Festkörperforschung/ CNRS, Grenoble

Analog zur Phononenfokussierung wurden zum ersten Mal Elektronenfokussierungs-Kaustiken experimentell nachgewiesen (in Ag, W, Bi u.a. [1][2]). Bei dem vorwiegend streufreien (ballistischen) Transport in sehr reinen metallischen Einkristallen bei tiefen Temperaturen kann die mittlere freie Weglänge der Ladungsträger mehrere 100µm betragen und ist somit in den Dimensionen der Probe. Die Richtungsverteilung der Ladungsträger ist dann bestimmt durch die Bandstruktur und kann hoch anisotrop sein. Werden Ladungsträger im Nichtgleichgewicht nahe der Fermikante in einem kleinen (heißen) Punkt auf der Probenoberfläche erzeugt, so tritt verstärkter Ladungsträgertransport (Elektronenfokussierung) in bestimmten Richtungen auf. Die dadurch entstehenden scharfen Strukturen (Kaustiken) in der Potential-Verteilung auf der gegenüberliegenden Probenseite können über einen Punktkontakt ortsaufgelöst detektiert werden, indem die Anregungsquelle (optische Faser) mit einem kryogenen Mikro-Skanner über die Probenoberfläche gerastert wird. Diese Fokussierungsmuster liefern Informationen über die Bandstruktur und die Form der Fermi-Fläche der untersuchten Materialien.

[1] J. Heil et al., Phys. Rev. Lett. 74, 146 (1995)

[2] J. Heil et al., Phys. Rev. B 54, 2280 (1996)