Optische und Magneto-optische Untersuchungen an zweidimensionalen Übergangsmetalldichalkogeniden und deren Heterostrukturen
Optical and magneto-optical investigations on two-dimensional transition-metal dichalcogenides
Jan
Kuhnert
Physics
Physik
WS2
MoSe2
exciton
trion
MoS2
Magnetfeld, g-Faktor, Substrateinfluss, WS2, MoS2, MoSe2, WSe2
Spektroskopie, Exziton, Trion, Photolumineszenz, Zeitauflösung
photoluminescence
time-resolution
WSe2
spectroscopy
g-factor
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.
Philipps-Universität Marburg
Marburg
Deutschhausstraße 9, 35037 Marburg
Wolfram
Heimbrodt
Prof. Dr.
2018
2018-10-19
2018-11-14
2018-11-14
Text
doctoralThesis
urn:nbn:de:hebis:04-z2018-05091
ger
thesis.doctoral
Philipps-Universität Marburg
Marburg
1
https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2018/0509/pdf/djk.pdf
10.17192/z2018.0509
https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2018/0509
https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/