Lead
Mit intensiven sehr kurzen Lichtpulsen sollen die Eigenschaften von Materialien mit starken elektronischen Korrelationen gezielt manipuliert und/oder detektiert werden. Zum einen wollen wir Magnetisierung optisch manipulieren. Zum anderen wollen wir exotische quantenmechanische Materiezustände direkt untersuchen.

Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Beleuchtet man ein Material, so treten Licht und Materie in Wechselwirkung. Licht wird absorbiert und kann die Materie in einen angeregten Zustand versetzen. In den letzten 20 Jahren hat eine enorme Entwicklung in der Forschung zu derartiger "Licht-Materie-Wechselwirkung" (LMWW) stattgefunden. Es wurden lichtinduzierte Zustände mit ungewöhnlichen Eigenschaften entdeckt, und die Schnelligkeit, mit der sich diese Zustände entwickeln können, ist überraschend.

Wir untersuchen wir die LMWW in Systemen, deren Eigenschaften durch Korrelationen zwischen einer grossen Zahl von Elektronen bestimmt werden. Zum Einen untersuchen wir den ferromagnetischen Halbleiter EuO, in dem wir durch intensive Lichtpulse die Magnetisierung gezielt erhöhen oder abschwächen wollen. Zum Anderen untersuchen wir eine Ce-Cu-Au-Legierung, die bei Null-Temperatur eine exotische, durch Quantenphänomene bestimmte Phase einnimmt. Diese konnte bisher nur indirekt untersucht werden, was wir mit Spektroskopie im Bereich der Millimeterwellen (THz) beheben wollen.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext

Die Erforschung der Licht-Materie-Wechselwirkung im Materialien mit starken elektronischen Korrelationen ist derzeit von grossem Interesse. Eine optisch schaltbare Magnetisierung der Ausgangspunkt für neuartige, besonders schnelle Form der Datenarchivierung sein. Ein besseres grundsätzliches Verständnis der Korrelationsdynamik könnte es erlauben, neuartige Zustände mit exotischen Eigenschaften gezielt zu erzeugen.

 

Keywords