Ultraschnelle Dynamik in atomar dünnen Übergangsmetalldichalkogeniden im Magnetfeld

Grunddaten zu diesem Projekt

Beschreibung

Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, in enger Zusammenarbeit von Theorie und Experiment die ultraschnelle Dynamik von Exzitonen in atomar dünnen Übergangsmetalldichalkogeniden (ÜMDs) in einem externen Magnetfeld aufzuklären. Zu diesem Zweck werden wir mikroskopische Magneto-Exziton-Bloch-Gleichungen von ÜMDs ableiten und damit den optischen Fingerabdruck der ultraschnellen Exzitonendynamik in einem Magnetfeld berechnen, welcher dann in zeitaufgelösten Photolumineszenz- und Anrege-Abfrage-Experimenten gemessen wird. Unter anderem werden wir als Funktion des Magnetfelds die Kopplungsmechanismen innerhalb eines Tals und zwischen den Tälern der Bandstruktur untersuchen, die Bildung, Wechselwirkung und Relaxationskanäle für Spin- und Impuls-verbotene exzitonische Zustände und das Wechselspiel zwischen Auger-Prozessen und Exziton-Phonon-Streuung. Die gewonnenen Einsichten über die fundamentalen Vielteilchenprozesse, welche die ultraschnelle Dynamik in diesen zweidimensionalen Nanostrukturen bedingen, sind für das Design und Bau von neuartigen ÜMD-basierten optoelektronischen Bauelementen von Bedeutung.