Neuartiges k-Raum-Mikroskop für die Photoelektronenspektroskopie mittels weicher Röntgenstrahlung zur Untersuchung von Volumenmaterial und vergrabener Grenzflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Ralph Claessen; Professor Dr. Gerd Schönhense
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 326948345

Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung neuer Instrumentierung für die winkelaufgelöste Photoelektronenspektroskopie mittels weicher Röntgenstrahlung (SX-ARPES), die auf dem neuartigen Konzept der Impuls- bzw. k-Raum-Spektroskopie beruht. Zu diesem Zweck soll ein solches Gerät zur Verwendung bei hohen Photonenenergien konstruiert und am I09-Strahlrohr der Diamond Light Sorche (GB) getestet und genutzt werden. Aufbauend auf einer speziell für die Impulsauflösung optimierten Objektivlinse erlaubt das Instrument eine echte zweidimensionale Abbildung der elektronischen Bandstruktur von Festkörpern mit dramatisch verbesserter Detektionseffizienz. Dadurch wird das notorische Intensitätsproblem konventioneller SX-ARPES-Messungen entscheidend überwunden und eine vollständige Nutzung des zentralen Vorteils der Hochenergie-Photoemission, nämlich ihrer viel größeren räumlichen Informationstiefe, die Zugang zur elektronischen Struktur des Volumens, aber auch von vergrabenen Grenzflächen erlaubt. Als Beispielsysteme sollen hier insbesondere Oxid-Heterostrukturen mit ihren faszinierenden elektronischen Grenzflächeneigenschaften untersucht werden. Das hier vorgeschlagene k-Raum-Mikroskop hat das Potential, das Feld der Photoelektronenspektroskopie zu revolutionieren und ihre Anwednung für neue Forschungsfelder zu erschließen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Großgeräte: hemispherical electron analyzer ; hexapod motorized with LHe cryostat ; microscope column (individually constructed from components)
• Gerätegruppe: 0260 Strahlungsmeßplätze (außer 033, 330-339, 405 und 615-619) ; 8550 Spezielle Kryostaten (für tiefste Temperaturen)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Hans-Joachim Elmers
• Kooperationspartner: Professor Tae-Hee Lee, Ph.D.; Dr. Jörg Zegenhagen