Zeitaufgelöste optische Spektroskopie


Wir setzen verschiedene zeitaufgelöste Techniken ein, um dynamische Prozesse wie die Ladungsträger-Rekombination und den Zerfall optisch induzierter Spin- und Valley-Polarisationen auf ultrakurzen Zeitskalen (Pikosekunden bis Nanosekunden) zu beobachten.

(a) Zeitaufgelöste Photolumineszenz-Spektren von Interlagen-Exzitonen (IEX) zeigen eine komplexe Dynamik, die (b) in 3 Phasen abläuft. (1) Diffusion der IEX in einer inhomogenen Potentiallandschaft (2) Dipol-Dipol-Wechselwirkung von IEX, die in Potentialminima lokalisieren (3) Reduktion der Energieverschiebung mit sinkender IEX-Dichte (siehe P. Nagler et al., Interlayer exciton  dynamics in a dichalcogenide monolayer heterostructure, 2D Mater. 4, 025112 (2017)).


(a) Zeitaufgelöste Kerr-Rotation an einer Wolframdisulfid-Monolage zeigt die stark unterschiedliche Dynamik der Valley-Polarisation von A- und B-Exzitonen (siehe G. Plechinger et al., Trion fine structure and coupled spin-valley dynamics in monolayer  Tungsten Disulfide, Nature Comm. 7, 12715 (2016).) (b) Helizitäts- und zeitaufgelöste Photolumineszenz an GaSe-Volumenmaterial zeigt die Präzession einer Spin-Polarisation in einem angelegten Magnetfeld.