Untersuchung elektronischer Eigenschaften von magnetischen Halbleitern mit nichtlinearen optischen Methoden

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Mit der Methode der Mehrphotonenspektroskopie sollen elektronische Eigenschaften magnetischer Substanzen unter Einsatz des von der DFG bewilligten gepulsten Hochleistungs-Lasersystems untersucht werden. Das Auftreten einer magnetischen Ordnung bewirkt eine Reduktion der Kristallsymmetrie, die sich im Auftreten nicht zeitumkehrinvarianter Materialeigenschaften äußert. Die Interferenz zwischen zeitumkehrinvarianten und nicht-zeitumkehrinvarianten Beiträgen zur nichtlinearen Polarisation erlaubt die Unterscheidung von Zuständen mit unterschiedlicher Ausrichtung des magnetischen Ordnungsparameters. Dies gilt für Substanzen beliebiger magnetischer Symmetrie, so daß die nichtlineare optische Spektroskopie bei der Untersuchung magnetischer Ordnungsstrukturen in vielen Fällen eine Alternative zu Neutronen-Streuexperimenten darstellt.Im verbleibenden Zeitraum dieses Forschungsprojektes soll zunächst in einer umfassenden Symmetrieanalyse der hexagonalen RMnO3-Manganate gezeigt werden, daß die nichtlineare Magnetooptik nicht nur eine einfache Alternative zur Neutronenstreuung ist, sondern dieser in einzelnen Fällen sogar überlegen sein kann. Weiterhin soll die Wechselwirkung koexistierender ferroelektrischer und antiferromagnetischer Ordnungen in ein und demselben Material untersucht werden. Beiträge zur Stabilität, die Dynamik antiferromagnetischer Domänenstrukturen und das Auftreten von Spin-Reorientierungsübergängen sollen durch temperaturabhängige Messungen auch in Magnetfeldern (bis 8 T) näher ergründet werden.