Optischer Closed-Cycle Kryostat

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469401491

Wir wollen unsere Fähigkeiten und Bemühungen in der Erforschung hybrider nanophotonischer Strukturen und niedrigdimensionaler Materialien erweitern, indem wir ein Kryostatsystem mit geschlossenem Kreislauf beantragen, das eine schnelle, stabile Temperaturkontrolle und einen optischen Zugang für hochauflösende Spektroskopie bietet. Das System wird in unsere optischen Spektroskopielabore integriert und mit ultraschnellen Laseranregungsschemata kombiniert, um lineare und nichtlineare optische Untersuchungen durchzuführen. Dies wird einen einzigartigen experimentellen Ansatz darstellen, um unsere Bemühungen in der Erforschung von niedrigdimensionalen Materialien, insbesondere 2D-Halbleitern und Perowskiten, zu erweitern. Durch die Unterdrückung thermischer Anregungen wollen wir die intrinsischen optischen Eigenschaften von Nanomaterialien enthüllen und ihre Licht-Materie-Wechselwirkung maximieren, wenn sie mit optischen Nanokavitäten integriert werden. Die Anlage wird auch bei einem neuen Forschungsgebiet unserer Gruppe helfen, dem Studium von Einzelphotonen-Emittern, bei dem die Kontrolle der Probentemperatur nicht nur höchst wünschenswert, sondern auch notwendig ist, um schädliche Prozesse zu unterdrücken, die die Effizienz und Helligkeit von Quantenlichtquellen reduzieren. Das bevorzugte Kryostatsystem zeichnet sich durch seine Kompaktheit aus, die die Installation auf vorhandenen optischen Tischen erlaubt, und durch die schnelle und stabile Kontrolle der Probenumgebung über einen weiten Temperaturbereich (3-350 K), während es gleichzeitig Fenster für den optischen Zugang bietet. Mit diesem Kryostatsystem wollen wir einen einzigartigen Versuchsaufbau realisieren, der feine Temperaturkontrolle und ultraschnelle Laserspektroskopie mit hoher Wellenlängenverfügbarkeit kombiniert und damit neue Ansätze zur Untersuchung der optischen Eigenschaften von niedrigdimensionalen Nanomaterialien und deren photonischen Anwendungen ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Optischer Closed-Cycle Kryostat
• Gerätegruppe: 8550 Spezielle Kryostaten (für tiefste Temperaturen)
• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Leiter: Professor Dr. Stefan Maier