Ultraschnelle Magneto-Spektroskopie von Van-der-Waals-Materialien
Dieses Projekt untersucht die Spin-, Valley- und Pseudospindynamik in MoSe₂- und WSe₂-Multischichten unter angelegten elektrischen und magnetischen Feldern. Es baut auf unserer jüngsten Entdeckung von Pseudospin-Quantenschwebungen in diesen Materialien auf, die unerwartete, von Null verschiedene g-Faktoren in der Ebene offenbart haben.
Um den physikalischen Ursprung dieser Quantenschwebungen sowie deren Abhängigkeit von externen Feldern und der Schichtstruktur genauer zu verstehen, führen wir systematische zeitaufgelöste spektroskopische Untersuchungen durch. Dazu nutzen wir zeitaufgelöste Faraday-Elliptizitätsmessungen, transiente differentielle Transmission sowie zeitaufgelöste Photolumineszenz. Diese komplementären Methoden ermöglichen es, sowohl die kohärente Dynamik der Spins und Pseudospins als auch die Relaxations- und Rekombinationsprozesse der beteiligten Quasiteilchen zu verfolgen.
Durch die Kombination dieser experimentellen Ansätze sollen die zugrunde liegenden Kopplungsmechanismen zwischen Spin-, Valley- und Pseudospin-Freiheitsgraden aufgeklärt und deren Kontrolle durch externe Felder untersucht werden. Die Ergebnisse leisten einen Beitrag zum grundlegenden Verständnis der Vielteilchendynamik in zweidimensionalen Halbleitern und könnten neue Perspektiven für Anwendungen in der Spintronik und Valleytronik eröffnen.
