Nichtgleichgewichtsdynamik in elektronisch eindimensionalen Übergangsmetallverbindungen

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Die mikroskopische Natur und die Relaxationsmechanismen von optisch induzierten Nichtgleichgewichtszuständen bei Ladungs- und Spinanregungen in ein- und zweidimensionalen Ladungsdichtewellensystemen soll untersucht werden. Durch optische EinfarbenPump/Probe-Spektroskopie wollen wir (1.) kollektive Ladungs- und Gitteranregungen (kohärente Phononen) durch zeitaufgelöste Messungen der Reflektivität und (2.) kohärente Spinanregungen durch zeitaufgelöste Kerr-Rotationsmessungen in der Nähe des Metall-Isolator-Übergangs von Ladungsdichtewellen-Systemen untersuchen. Die Kombination dieser Experimente wird insbesondere die Untersuchung der Separation von Ladungs- und Spinfreiheitsgraden in niedrigdimensionalen elektronischen Systemen sowie deren Auswirkungen auf die Natur des Phasenübergangs ermöglichen. Zusätzlich sollen temperaturabhängige Experimente zur Nichtgleichgewichtsdynamik der niederenergetischen kollektiven Anregungen des Ladungsdichtewellenkondensats nach resonanter ferninfraroter Anregung durchgeführt werden. In ZweifarbenPump/Probe-Experimenten werden dazu Amlituden- und Phasenmoden durch die intensive Strahlung des Free-Electron Lasers (FELIX, FOM Institut für Plasmaphysik, Rijnhuizen, Niederlande) angeregt. Die Relaxationsprozesse dieser Moden über niederenergetische Quasiteilchenanregungen werden in der Nähe der Einteilchenenergielücke am Phasenübergang untersucht und ihre Kopplungskonstanten bestimmt.