Local dynamics of hot electrons at the surface and at interfaces of metallic multilayer systems

• Applicant: Professor Dr. M. Alexander Schneider
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2000 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5254406

Ziel des Projekts ist es, mit Hilfe der Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie die Lebensdauer von heißen Elektronen an Metallgrenzflächen zu untersuchen. Wir wollen eine Methode einsetzen, mit der es gelungen ist, mit atomarer Ortsauflösung und Femtosekunden-Zeitauflösung die Lebensdauer von Elektronen zu bestimmen, die mit einer Energie von 0-3eV über der Fermienergie in ein Metall injiziert werden. Dabei wird ausgenutzt, daß durch die Rastertunnelmikroskopie Quanten-Interferenzmuster der Elektronen in den Oberflächenzuständen sichtbar gemacht werden können und somit die Phasenkohärenzlänge der beim Tunnelprozeß injizierten Elektronen bestimmt werden kann. Die daraus bestimmte Lebensdauer für Cu und Ag(111) liegt bei 1-50 Femtosekunden und zeigt eine Abhängigkeit von der Überschußenergie, die auf Elektron-Elektron Streuung mit den Volumenelektronen hindeutet. In diesem Projekt soll diese Methode auf metallische Mehrlagensysteme erweitert werden. Mit den oberflächennahen Elektronen als Sonde sollen die Streueigenschaften der Grenzfläche und die Kopplung der Oberflächenelektronen an die Volumenelektronen untersucht werden. Interessante Systeme sind insbesondere Schichten aus magnetischen Materialien, die z.B. sehr große Magnetowiderstände zeigen. Mit den geplanten Experimenten sollen der spinabhängige Elektronentransport in diesen Schichten und die Auswirkung von Defekten auf die Kohärenzeigenschaften und Lebensdauer der Elektronen untersucht werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1093: Dynamics of Electron Transfer Processes at Interfaces
• Participating Person: Professor Dr. Klaus Kern