apl. Prof. Dr. Ilya Akimov

„Zeitaufgelöste optische Spektroskopie ermöglicht die Untersuchung der dynamischen Eigenschaften von Ladungsträger- und Spinzuständen in Festkörpern auf sehr kurzer Femtosekunden-Zeitskala. Dazu gehören beispielsweise die quantenmechanische Entwicklung von optisch angeregten Elektronenzuständen, sowie ihre Dekohärenz- und Relaxationsprozesse. Von besonderem Interesse sind dabei die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen fundamentalen Quasiteilchen im Festkörper, wie zum Beispiel Exzitonen, Magnonen, Plasmonen und Phononen. Dazu untersuchen wir neuartige hybride Strukturen, die verschiedene Materialien miteinander verbinden: Halbleiter mit hervorragenden optischen Eigenschaften, ferromagnetische Materialien mit starker Austauschwechselwirkung und metallische Nanostrukturen für eine örtliche Einschränkung von elektromagnetischen Feldern. Zur experimentellen Untersuchung dieser Phänomene verwenden wir verschiedene hochpräzise optische Messmethoden wie ultraschnelle Anregungs-Abfrage-Experimente (Pump-Probe), oder zeitabhängige Vier-Wellen-Mischung (Four-wave mixing) in Kombination mit magnetischen Feldern und polarisationsabhängiger Anregung und Detektion. Insbesondere arbeiten wir an folgenden Themen und ihrer Weiterentwicklung:

• Photonenechos in Halbleiter-Nanostrukturen
• Spin-Wechselwirkung in hybriden Ferromagnet-Halbleiter-Nanostrukturen
• Plasmonische Systeme in Kombination mit magnetischen Materialien
• Anregung und Kontrolle von Spinwellen in ferromagnetischen Strukturen durch fs-Laserpulse“

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