Femtosekunden-Relaxationsdynamik elektronischer Anregungen in Edelmetallclustern

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Ziel dieses Vorhabens ist die Untersuchung der Relaxationsdynamik elektronischer Anregungen in Edelmetallclustern auf Femto- und Pikosekundenzeitskalen mittels zeitaufgelöster optischer Anrege-Abfrage-Experimente. Die Cluster sind auf der Oberfläche planarer Substrate aufgebracht oder in glasartige Matrizen eingebettet. Es soll die Dynamik sowohl der Einteilchen- als auch der Kollektivanregungen (Oberflächenplasmonen) sowie ihre wechselseitige Beeinflussung untersucht werden. Zum einen ist der ultraschnelle Zerfall der Oberflächenplasmonen Gegenstand der geplanten Untersuchungen. Es soll geklärt werden, zu welchen Anteilen Landau-Dämpfung und Elektronenstreuung für die Lebensdauer der Plasmonen bestimmend sind. Im Zusammenhang hiermit soll ein verbessertes Verständnis der Thermalisierungsdynamik optisch angeregter Nichtgleichgewichts-Elektronenverteilungen erreicht werden. Zum anderen soll untersucht werden, auf welche Weise elektronische Anregungen Clustervibrationen auslösen können. Insbesondere wird interessieren, wie der Auslösungsmechanismus von der Elektronentemperatur abhängt, welche Vibrationsmoden an der Dynamik beteiligt sind und ob sich die Clustervibrationen durch mehrmalige Anregung des Elektronensystems kohärent kontrollieren lassen.