Nichtlineare Photoemission an Metalloberflächen unter Einfluss der Spin-Bahn-Kopplung

Abstract

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung des Einflusses der Spin-Bahn-Wechselwirkung in der optischen Mehrphotonenanregung von spin-polarisierten Photoelektronen an nichtmagnetischen und magnetischen Metalloberflächen. In nichtlinearen Photoemissionsprozessen spielen die optisch angeregten Zwischenzustände eine große Rolle. Mehrphotonen-Photoemission bietet einen einzigartigen Zugang zu diesen Zuständen. Eine Vielzahl von Effekten in aktuell relevanten Forschungsrichtungen der Festkörperphysik wird direkt oder indirekt vom Elektronenspin beeinflusst. Dies macht die Wichtigkeit eines experimentellen Zugangs zum Elektronenspin in Festkörpern deutlich. Über die Kopplung des Spins eines Elektrons mit seiner Bahnbewegung im Mechanismus der Spin-Bahn-Kopplung kann ein indirekter Zugriff auf den Spinfreiheitsgrad über die Anregung der Elektronenorbitale erfolgen. Mittels zirkular polarisierter Strahlung können die Dipol-Auswahlregeln für optische Übergänge zwischen verschiedenen Elektronenzuständen genutzt werden, um gezielt Elektronen mit einer bestimmten Spinausrichtung aus einem insgesamt unpolarisierten Ensemble anzuregen.