jeweils Di., 11.00 - 12.30 Uhr Ort - KFU
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P. Knoll, Vorlesung: Anregungen im Festkörper ........ 2std. SS03 Seite 26<br />
b) extrem relativistische Teilchen: (Ruhemasse M=0, v~c) (z.B. Photonen)<br />
Energie-Impulsbeziehung: ω = ck<br />
daraus folgt:<br />
2 2 2<br />
[ i(cos 1) i (cos 1)<br />
]<br />
± ∆ω = ck ϑ − ± k ϑ − + ∆k<br />
Je nach Wahl der Streugeometrie (Winkel ϑ) können verschiedene Bereiche der Brillouinzone<br />
untersucht werden. Man unterscheidet:<br />
Vorwärtsstreuung: ϑ = 0<br />
Rückwärtsstreuung: ϑ = π<br />
90o-Streuung: ϑ = π/2<br />
verschiedene inelastische Streumethoden:<br />
inelastische Neutronenstreuung:<br />
Wechselwirkung: Stoß mit Atomrümpfen, magnetische Wechselwirkung (Spin)<br />
Untersuchung von: Atomschwingungen (Phononen), magnetischen Anregungen (Magnonen)<br />
aber auch von Kristallfeldaufspaltungen von z.B. Seltenen Erden etc.<br />
Experiment: Hochflussreaktoren für kontinuierliche Experimente<br />
oder gepulste Neutronenquellen<br />
3 Achsenspektrometer; konst. Energiescan (Bestimmung von Kohärenzlängen)<br />
konst. Impulsscan (Bestimmung von Lebensdauern)<br />
Eigenschaften: Hoher Impulsübertrag bei geringem Energieübertrag<br />
Großes Probenvolumen erforderlich (ca. 1cm 3 )<br />
inelastische Elektronenstreuung (EELS Electron Energy Loss Spectroscopy),<br />
(Auger-Spekroskopie):<br />
Wechselwirkung: Coulombwechselwirkung: schnelle Elektronen lichtartig<br />
langsame Elektronen Austauschwechselwirkung<br />
magnetische Wechselwirkung (Spin)<br />
für lichtartige Wechselwirkung: dσ/(dΩdω) ∝S(q,ω)<br />
S(q,ω) ist der dynamische Strukturfaktor und ist die ω-Fourierkomponente<br />
der <strong>Di</strong>chte-<strong>Di</strong>chte-Korrelationsfunktion.<br />
Für geladene Teilchen kann dies auf die dielektrische Funktion<br />
zurückgeführt werden: S(q,ω) ~ q 2 Im{1/ε(q,ω)}<br />
Auger-Prozess: Ein Elektron rekombiniert mit einem energetisch tiefer liegenden<br />
Zustand und gibt den Energieunterschied an ein anderes Elektron<br />
als kinetische Energie ab.<br />
Untersuchung von: elektronischen Anregungen, Plasmonen, Oberflächenplasmonen,<br />
Corelevelanregungen, Schwingungsspektroskopie von Adsorbaten,<br />
magnetische Anregungen etc.<br />
Experiment: Vakuumapparatur mit Elektronenquelle (Glühkathode), Energieanalysator,<br />
Beschleunigungsspannungen, Abbremsspannungen, Energieananlysator<br />
Eigenschaften: Hohe Wechselwirkung mit Materie, geringe Eindringtiefe,<br />
Oberflächenanalysen, dünne Proben für Vorwärtsstreuung,<br />
hoher Energieübertrag bei mittlerem Impulsübertrag<br />
inelastische Streuung mit Photonen (Ramanstreuung, Brillouinstreuung) (Lumineszenz):<br />
Wechselwirkung: Ladungen (der Elektronen) mit dem elektrischen Feld des Lichtes.<br />
allgemeiner: Impulsänderung der Elektronen durch das Vektorpotential A des<br />
Lichtes:
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