Titel:
Transport heißer Elektronen an Metalloberflächen und in dünnen Metallfilmen
Projektleitung an der Universität Würzburg:
Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler:
Kurzbeschreibung:
Für viele photochemische Vorgänge an Oberflächen ist eine oberflächennahe Verteilung angeregter heißer Elektronen Voraussetzung, um die Reaktion auszulösen. Das Verständnis der Dynamik heißer Elektronen ist somit von zentraler Bedeutung bei der Untersuchung von photoinduzierter Adsorbatdynamik. Neben der Energierelaxation der photoinduzierten heißen Ladungsträger ist deren Transport von der Oberfläche in das Volumen der wichtigste Prozeß, der ihre Konzentration an der Oberfläche und damit die Effizienz einer photochemischen Reaktion bestimmt. Während die Energierelaxation heißer Elektronen in den letzten Jahren bereits ausgiebig untersucht wurde, sind Transportphänomene, insbesondere der weit über die Fermikante angeregten Elektronen, noch unzureichend verstanden. Wir werden in diesem Projekt zeitaufgelöste Zweiphotonen-Photoemission und elektrische Transportmessungen unter optischer Anregung einsetzen, um gezielt und selektiv den Transport heißer Elektronen in Metallen, Metallfilmen und Metall-Isolator-Metall-Strukturen zu untersuchen. Die geplanten Untersuchungen sind grundlegend für das Verständnis der Primärprozesse photochemischer Reaktionen an Metalloberflächen und stehen im direkten Zusammenhang mit Experimenten zur photoinduzierten Dynamik des Substrat-Adsorbat-Systems.
Femtosekunden-Laserpulse werden verwendet, um über einen Zweiphotonenprozeß Photoelektronen zu erzeugen. Die Verwendung eines fs-Pump-Probe-Pulszuges zur Erzeugung der Photoelektronen erlaubt die zeitaufgelöste Untersuchung der Dynamik der im Pump-Schritt angeregten heißen Ladungsträgerverteilung. Gepumpt wird das System durch Einkopplung eines Laser-Pulses an der Rückseite des Metallfilms, während der Probepuls Photoelektronen auf der Vorderseite erzeugt, die dann im Spektrometer nachgewiesen werden. Diese räumliche Trennung von Pump- und Probeprozeß erlaubt die Separation der Transportphänomene von der reinen Energierelaxation.
Schlagworte:
Oberflächen
Relaxationsdynamik
Ladungsträgertransport
Oberflächenchemie
Lasrespektroskopie
Laufzeit: von 06.2002 bis 05.2002
Förderinstitution:
DFG ,Genehmigungsdatum: 11.04.2002
Publikationen:
Links:
Homepage der Arbeitsgruppe