Kollektive Anregungen in Oberflächenzuständen und niedrigdimensionalen Metallschichten

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Die kollektiven Anregungen niedrigdimensionaler Elektronengase sind erst jüngst in den Fokus der Forschung gerückt. Entsprechend unverstanden sind die funktionellen und quantitativen Zusammenhänge zwischen diesen Anregungen und den elektronischen Bandstrukturen, insbesondere wenn sie mehrfach das Fermi-Niveau kreuzen. Weitgehend ungeklärt ist auch die Wirkung von Elektron-Elektron Korrelationen auf die Anregungseigenschaften, und von Spin-Bahn aufgespaltenen Bändern auf die Zerfallskanäle der Plasmonen, die auch von den elektronischen Eigenschaften der Unterlage sowie von strukturellen Defekten beeinflusst werden. Ferner gibt es deutliche Widersprüche zwischen Theorie und Experiment bezüglich des Einflusses des chemischen Potentials (Bandfüllung), und der Existenz von Multimoden. Deshalb sollen in diesem Projekt plasmonische Anregungen, sowie Anregungs- und Zerfallsmechanismen in ein- und zweidimensionalen Systemen anhand ausgewählter Modellsysteme unter Variation entsprechender Parameter quantitativ untersucht werden. Als Hauptmessmethode wollen wir hochaufgelöste Energieverlustspektroskopie verwenden. Hierzu kommt ein weltweit einzigartiges ELS-LEED System zum Einsatz, das simultan hohe Energie- (10 meV) und Impulsauflösung (0:01 Å-1) garantiert. Wie die eigenen Vorarbeiten gezeigt haben, ist insbesondere die hohe Impulsauflösung entscheidend, um sich zuverlässig den fundamentalen Fragestellungen hinsichtlich Lokalisierung kollektiver Anregungen, Plasmon-Quasiteilchen Wechselwirkungen oder Multipol-Anregungen systematisch zu nähern.