Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 34: Zeitaufgelöste Spektroskopie

O 34.7: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 17:45–18:00, S2

Zeitaufgelöste Zweiphotonen-Photoemission von HOPG — •J. Lehmann, K. Ertel, M. Merschdorf, W. Pfeiffer, A. Thon und G. Gerber — Physikalisches Institut, Universität Würzburg, Am Hubland, 97074 Würzburg, Germany

Zeitaufgelöste Zweiphotonen-Photoemission gibt Information über unbesetzte elektronische Zustände und Elektronendynamik. Obwohl Graphit gut untersucht ist, gibt es einige offene Fragen: Es wurde ein im Vergleich zu einem 3D-Elektronengas unterschiedliches Relaxationsverhalten heißer Elektronen beobachtet [1], das bislang nicht erklärt werden konnte. Außerdem existiert auf Graphit ein noch nicht identifizierter Zustand etwa 3.7 eV oberhalb der Fermikante [2]. Ultrakurze frequenzverdoppelte (400 nm) und frequenzverdreifachte (267 nm) Laserpulse eines Ti:Saphir-Lasersystems (100 kHz, 2 µJ, 800 nm, 60 fs) wurden verwendet, um durch Multiphotonenprozesse Photoelektronen zu erzeugen und diese mit einem Flugzeitspektrometer nachzuweisen. Die Photoelektronenspektren mit 400 nm und 267 nm Anregung belegen die Existenz eines Zwischenzustandes 3.6 eV oberhalb der Fermikante. Aus zeitaufgelösten Messungen läßt sich dafür eine minimale Lebensdauer von 60 fs bestimmen. Diese lange Lebensdauer belegt erstmals, daß es sich um einen Bildladungszustand handelt. — Zeitaufgelöste Zweiphotonen-Photoemissions-Spektroskopie der Energierelaxation heißer Elektronen mit Energien 0.3 - 1.4 eV oberhalb der Fermikante zeigt, daß neben der direkten optischen Anregung noch andere Prozesse zu einer Bevölkerung des Zwischenniveaus beitragen. Dies stellt die von Xu et al. [1] dargelegte Erklärung des Relaxationsverhaltens in Graphit in Frage.

[1] S. Xu et al., Phys. Rev. Lett. 76 (1996) 483

[2] R. Claessen et al., Phys. Rev. B. 38 (1988) 12582