Momentum Microscopy
Über
Quantenmaterialien gelten als Schlüsselressource des 21. Jahrhunderts und eröffnen vielfältige neue Anwendungsmöglichkeiten auf Grundlage von Spintransport, Magnetismus, sowie neuartigen topologischen Zuständen. Wir verwenden spin- und zeitauflösende Impulsmikroskopie, um die zugrunde liegenden Spin- und Elektronenzustände detailliert abzubilden und ihre ultraschnelle Quantendynamik zu verfolgen. Anhand dieser umfangreichen Informationen können wir die mikroskopischen Mechanismen für das Auftreten nichttrivialer Quantenphasen als Folge des komplexen Zusammenspiels von Austauschwechselwirkung, Spin-Bahn-Kopplung und Symmetrie untersuchen, sowie dynamische Kontrollmechanismen erproben.
Forschungsthemen
Zahlreiche Quantenphänomene in Festkörpern haben ihren mikroskopischen Ursprung im Wechselspiel spinabhängiger Wechselwirkungen auf unterschiedlichen Längenskalen. Sie führen nicht nur zu einer ungewöhnlichen Dispersionsrelation der elektronischen Zustände von Dirac- und Weyl-Materialien, sondern auch zu komplexen Spintexturen im Impulsraum. Wir untersuchen, wie das Zusammenspiel mit externen Parametern wie Magnetismus und Symmetrie eine Kontrolle über die Quantenzustände in solchen Materialien ermöglicht. Zur Erfassung der Dynamik von transienten Quantenzuständen auf einer ultraschnellen Zeitskala setzen wir mehrere Labor-basierte Laserlichtquellen sowie Freie-Elektronen-Laser ein.
Weitere Informationen: https://momentum-microscopy.fz-juelich.de/
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