Abstract:

Ein wesentlicher thematischer Schwerpunkt dieser experimentalphysikalischen Arbeit ist die Beobachtung der Thermalisierung heißer Elektronen eines Metallfims, welche mit einem ulrakuzen Laserimpuls angeregt und aufgeheizt wurden. Verwendet wurde dazu eine Abwandlung der Methode der Photoelektronenspektroskopie, bei der es durch eine optische Pump-Abfrage-Technik möglich ist, die Dynamik der Elektronenenergieverteilung im Metall mit hoher Zeitauflösung zu untersuchen. Die zur Überwindung der metallischen Austrittsarbeit erforderlichen Laserimpulse im ultravioletten Spektralbereich werden dadurch erzeugt, dass Impulse eines Ti:Saphir-Lasersystems im infraroten Spektralbereich und einer Impulsdauer von 40 Femtosekunden frequenzvervielfacht werden. Für den Erfolg dieser Messmethode mit hoher Zeitauflösung sind hohe Anforderungen sowohl an die Qualität der anregenden Laserimpulse als auch an die Ultrahochvakuum-Apparatur des Photoelektronenspektrometers unerlässlich. Die wesentlichen Details dieser speziellen Anforderungen werden in dieser Arbeit ausführlich diskutiert. Die Anregung der Metallprobe durch intensive und ultrakurze Laserimpulse unterschiedlicher Wellenlänge führte nach Auswertung der Photoemissionsspektren und nach Analyse der strukturellen Beschaffenheit der Metalloberfläche zu einer Erweiterung bereits bestehender Erkenntnisse hinsichtlich der Photoemission bei simultaner Absorption zweier oder mehrerer Photonen.