Optische Spektroskopie an Quanten-Hall-Systemen

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Wir wollen die Struktur und Dynamik von Quanten-Hall-Systemen mittels linear-optischer Spektroskopie und Ultrakurzzeit-Spektroskopie untersuchen. Zum einen sollen Spin-Texturen in räumlich modulierten GaAs-AlGaAs-Heterostrukturen mit Hilfe linearer Magnetoabsorption untersucht werden. Im Vordergrund soll hierbei die räumliche Ausdehnung und Struktur sowie die Dynamik der Spin-Texturen stehen. Durch laterale Strukturierung mittels metallischer Gates, oder Stressoren soll das zweidimensionale Elektronensystem auf räumlichen Bereichen moduliert werden, deren Größe der Ausdehnung der Spin-Texturen nahekommt. Es soll das Auftreten und Verhalten der Spin-Texturen im optischen Experiment in Abhängigkeit von der lateralen Strukturgröße untersucht werden. Die Größe der Spin-Texturen ist abhängig vom Verhaltnis (g) Zeeman-Energie zu Coulombenergie im Magnetfeld. Als weiterer Parameter kann g durch ein Verkippen des Magnetfeldes variiert werden. Zum anderen soll als ergänzende Untersuchung an optimierten Proben lineare und nichtlineare, zeitabhängige Faraday-Rotation gemessen werden. Dies soll direkte Informationen über den Spinzustand und die Spindynamik der Spin-Texturen liefern. Weiterhin planen wir Ultrakurzzeit-Experimente im gesamten Quanten-Hall-Bereich zur Untersuchung der Dynamik des hochkorrelierten Elektronensystems.