Lutz Waldecker erhält für seine Dissertation den Carl-Ramsauer-Preis der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin

Wednesday, 7th September 2016Ausgewählte Publikationen

In seiner Arbeit mit dem Titel „Elektron-Gitter Wechselwirkungen und ultraschnelle Strukturdynamik in Festkörpern“ untersuchte er die Wechselwirkungen zwischen den Atomrümpfen von Festkörpern und deren äußeren Elektronen. Diese Wechselwirkungen bestimmen fundamentale Eigenschaften wie die elektrische oder thermische Leitfähigkeit des Materials und sein Verhalten unter extremen Bedingungen.

Zur Untersuchung dieser Wechselwirkungen wurde mithilfe kurzer Laserimpulse ein Ungleichgewicht zwischen Elektronen und Atomrümpfen präpariert. Das Gleichgewicht wird innerhalb extrem kurzer Zeiten von wenigen 100 Femtosekunden (1 Femtosekunde = 10-15 Sekunden) aufgrund der Wechselwirkungen wiederhergestellt. Es wurden komplementäre optische und Beugungs-Methoden entwickelt, die Momentaufnahmen der optischen Eigenschaften und der atomaren Struktur des Materials machen und es daher erlauben, diese Prozesse in Echtzeit zu beobachten. Die Anwendung dieser Methoden ermöglichte es, neue Details der Wechselwirkungen in einfachen Metallen sowie in zweidimensionalen Halbleitern zu erklären. Experimente mit Phasenwechsel-Materialien nach starker Laseranregung gaben neue Einblicke, wie sich diese Materialien während eines Phasenüberganges verhalten und welchen Einfluss die Wechselwirkungen von Elektronen und Gitteratomen auf den Phasenwechsel haben. Die Ergebnisse zeigen, dass Phasenwechsel-Materialien ihre optischen Eigenschaften sehr schnell ändern, ohne dass sich die atomare Struktur ändert, was für die Entwicklung schneller optischer Kommunikation verwendet werden könnte.