Untersuchungen zu Fanoresonanzen in der resonanten Photoelektronenspektroskopie

Fanoresonances in the resonant photoelectron spectroscopy

  • Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen die Untersuchung von Fanointerferenzen innerhalb der wissenschaftlichen Methode der resonanten Photoelektronenspektroskopie. Basis dieser Methode ist die Interpretation aus dem Festkörper emittierter Elektronen. Die detektierten Elektronen können dabei aus direkten Photoemissionen oder Deaktivierungsprozessen (Spectator-/Participator-Zerfälle) nach resonanten Anregungen von Rumpfelektronen stammen. Führen beide Prozesse zum selben Systemendzustand, können die emittierten Elektronen interferieren, was sich in der Ausprägung eines charakteristischen Intensitätsprofils, dem Fano-Profil, äußert. Die Form des Intensitätsprofils kann dabei über den Fanoparameter q beschrieben werden. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Diskussion von Fanointerferenzen an organischen (HOPG, Graphenflocken) und oxidischen (CuO, In2O3, SiO2) Materialsystemen. Im HOPG und den untersuchten Graphenflocken konnten mittels der Analyse der Fanoprofile exzitonische Zustände innerhalb der Bandlücke nachgewiesenIm Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen die Untersuchung von Fanointerferenzen innerhalb der wissenschaftlichen Methode der resonanten Photoelektronenspektroskopie. Basis dieser Methode ist die Interpretation aus dem Festkörper emittierter Elektronen. Die detektierten Elektronen können dabei aus direkten Photoemissionen oder Deaktivierungsprozessen (Spectator-/Participator-Zerfälle) nach resonanten Anregungen von Rumpfelektronen stammen. Führen beide Prozesse zum selben Systemendzustand, können die emittierten Elektronen interferieren, was sich in der Ausprägung eines charakteristischen Intensitätsprofils, dem Fano-Profil, äußert. Die Form des Intensitätsprofils kann dabei über den Fanoparameter q beschrieben werden. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Diskussion von Fanointerferenzen an organischen (HOPG, Graphenflocken) und oxidischen (CuO, In2O3, SiO2) Materialsystemen. Im HOPG und den untersuchten Graphenflocken konnten mittels der Analyse der Fanoprofile exzitonische Zustände innerhalb der Bandlücke nachgewiesen werden. Durch die Untersuchungen am CuO konnte die Variation des Fanoparameters in Abhängigkeit vom Grundzustand des Systems gezeigt werden. Die für die untersuchten In2O3 Einristalle beobachteten Interferenzen beruhen auf der Existenz besetzter Zustände an der Fermienergie. Abschließend konnte eine Korrelation des jeweils auftretenden Fanoparameters mit den beobachteten multi-hole-Auger-Zerfällen nachgewiesen werden.show moreshow less
  • In the framework of this thesis Fano-interferences within the scientific method of resonant photoemission spectroscopy are discussed. In photoemission spectroscopy electrons, emitted from the sample, are investigated. These emitted electrons can arise from different processes (direct photoemission, spectator/participator decays) within the deactivation of the sample after photon excitation. If more than one decay process leads to the same final state, the emitted electrons can interfere. This will, depending on the photon energy, result in a characteristic profile (Fano-profile) of the detected electron yield. The shape of these profile can be described by one parameter, the Fano-parameter q. In this thesis Fano profiles in organic (HOPG, Graphene-flakes) and oxidic (CuO, In2O3, SiO2) systems are discussed. From the analysis of the Fano profile in the organic systems the existence of excitonic states within the bandgap of the materials have been confirmed. For CuO a dependence of the Fano-profile from the ground state of theIn the framework of this thesis Fano-interferences within the scientific method of resonant photoemission spectroscopy are discussed. In photoemission spectroscopy electrons, emitted from the sample, are investigated. These emitted electrons can arise from different processes (direct photoemission, spectator/participator decays) within the deactivation of the sample after photon excitation. If more than one decay process leads to the same final state, the emitted electrons can interfere. This will, depending on the photon energy, result in a characteristic profile (Fano-profile) of the detected electron yield. The shape of these profile can be described by one parameter, the Fano-parameter q. In this thesis Fano profiles in organic (HOPG, Graphene-flakes) and oxidic (CuO, In2O3, SiO2) systems are discussed. From the analysis of the Fano profile in the organic systems the existence of excitonic states within the bandgap of the materials have been confirmed. For CuO a dependence of the Fano-profile from the ground state of the material is discussed. The investigation of In2O3 single crystals revealed the existence of filled states close to the Fermi energy in this material. Finally a correlation between the observed Fano parameters and the appearance of multi hole Auger decays was proven.show moreshow less

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Metadaten
Author: Matthias Städter
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-31860
Referee / Advisor:Prof. Dr. Dieter Schmeißer
Document Type:Doctoral thesis
Language:German
Year of Completion:2014
Date of final exam:2014/10/28
Release Date:2014/11/11
Tag:Fano; Fanointerferenzen; Festkörperphysik; In-gap Zustände; Resonante Photoelektronenspektroskopie
GND Keyword:Fano-Effekt; Photoelektronenspektroskopie
Institutes:Fakultät 1 MINT - Mathematik, Informatik, Physik, Elektro- und Informationstechnik / FG Angewandte Physik und Halbleiterspektroskopie
Institution name at the time of publication:Fakultät für Mathematik, Naturwissenschaften und Informatik (eBTU) / LS Angewandte Physik / Sensorik
Licence (German):Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.
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