Hamburg 2001 – scientific programme
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HL: Halbleiterphysik
HL 18: Ultrakurzzeitph
änomene I
HL 18.12: Talk
Tuesday, March 27, 2001, 13:15–13:30, S9/10
Ultraschneller Aufbau einer Plasmaresonanz direkt beobachtet mit feldauflösender Spektroskopie im mittleren Infrarot — •Rupert Huber, Florian Tauser, Andreas Brodschelm und Alfred Leitenstorfer — Physik-Department E11, Technische Universität München, D-85748 Garching
Mit ultrabreitbandiger THz-Technologie gelingt es, den Aufbau der Plasmaresonanz in einem durch 10-fs-Interbandanregung generierten Elektron-Loch-Plasma in GaAs (Dichte: 2× 1018 cm−3, Plasmafrequenz: 15 THz, Gittertemperatur: 300 K) auf der Femtosekunden-Zeitskala direkt zu verfolgen. Ein Single-cycle-Impuls mit einer Zentralfrequenz von 20 THz wird benutzt, um mit einer definiert einstellbaren Zeitverzögerung tD nach der Ladungsträgerinjektion die komplexwertige dielektrische Funktion der angeregten Probe im Frequenzbereich zwischen 8 THz und 40 THz abzufragen. Die Zeitauflösung beträgt 30 fs. Wir beobachten, wie sich der zunächst stark gedämpfte, spektral unscharfe Plasmonpol auf einer Zeitskala von etwa 200 fs in seiner Frequenzbandbreite einschnürt und sich einer Drude-artigen Linienform annähert. Zum ersten Mal wird damit der Aufbau der Coulomb-Abschirmung in einem anfangs unkorrelierten System freier Ladungen direkt mitverfolgt.