Optische und Magneto-optische Untersuchungen an zweidimensionalen Übergangsmetalldichalkogeniden und deren Heterostrukturen

Übergangsmetalldichalkogenide (TMDs) weisen eine sehr große Licht-Materie-Wechselwirkung auf. So absorbiert eine Lage bereits bis zu 20% des einfallenden Lichts. Verantwortlich für die starke Absorption sind die besonders stark gebundenen Exzitonen in diesen Systemen. Die besonderen Eigenschaften...

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Main Author: Kuhnert, Jan
Contributors: Heimbrodt, Wolfram (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2018
Physik
Subjects:
WS2
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Übergangsmetalldichalkogenide (TMDs) weisen eine sehr große Licht-Materie-Wechselwirkung auf. So absorbiert eine Lage bereits bis zu 20% des einfallenden Lichts. Verantwortlich für die starke Absorption sind die besonders stark gebundenen Exzitonen in diesen Systemen. Die besonderen Eigenschaften, welche im Monolagenfall den Spin der Elektronen mit dem Tal, in dem sie sich befinden, verknüpft, machen diese Materialien zu potentiellen „Spintronik“- Kandidaten. Dieses Kunstwort ist zusammengesetzt aus „Spin“ und „Elektronik“ und beschreibt Bauteile, bei welchen der Informationsfluss nicht über elektrische Ladung, sondern über deren Spineigenschaften erfolgt. Aufgrund der starken Exzitonenbindungsenergie und des zweidimensionalen Charakters der Übergangsmetalldichalkogenide sollte die unmittelbare Umgebung der Materialien einen bedeutenden Einfluss auf die optischen Eigenschaften der Lagen haben. Erste Untersuchungen konnten bereits substratspezifische Effekte feststellen, es fehlt jedoch bisher an systematischen Untersuchungen. Ziel dieser Arbeit war es im ersten Teil, solch eine systematische Untersuchung durchzuführen und durch Anwendung zahlreicher optischer Spektroskopiemethoden (Ramanspektroskopie, Photolumineszenzspektroskopie, Reflektionsspektroskopie) den Einfluss unterschiedlicher Substrate auf die optischen Eigenschaften der Lagen herauszufinden. Aufgrund der besonderen Spin-Tal-Eigenschaften der Übergangsmetalldichalkogenidmonolagen sind Messungen in externen Magnetfeldern gut geeignet, um ein tieferes fundamentales Verständnis der Vorgänge in diesen Materialien zu erlangen. Im zweiten Teil der Arbeit wurden deshalb Untersuchungen in starken externen Magnetfeldern durchgeführt.
Physical Description:180 Pages
DOI:https://doi.org/10.17192/z2018.0509