Entkopplung von elektronischer und struktureller Ordnung im stark korrelierten System K₃Mo₁₀O₃₀

Abstract

In dieser Arbeit werden die Ergebnisse präsentiert, die mit der Methode der hochsensitiven, zeitaufgelösten Spektroskopie an dem Materialsystem K3Mo10O30 – ein System mit intrinsischer Ordnung von Ladungsdichtewellen und periodischer Gittermodulation unter 183 Kelvin – gewonnen wurden.Die vorliegende Arbeit gibt zuerst eine kurze Einführung in die Thematik der stark korrelierten Zustände, insbesondere den Zustand der Ladungsdichtewelle, und die Methodik der zeitaufgelösten optischen Spektroskopie, die zur Erfassung von dynamischen Prozessen in den stark korrelierten Systemen angewendet wird. Darauf aufbauend werden die Experimente präsentiert, die am quasi-eindimensionalen Materialsystem K3Mo10O30 durchgeführt wurden. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wurde eine Modellanalyse durchgeführt, die eine neue Beschreibung und ein neues Verständnis der Dynamik in Systemen mit Ladungsdichtewellen erlaubt und am Ende dieser Arbeit präsentiert wird.Im technischen Teil der Arbeit wird primär auf die Problematik des Rauschens bei der Anrege-/Abfrage-Spektroskopie eingegangen: Im Vordergrund stehen dabei die verschiedenen Möglichkeiten den Rauschabstand zu vergrößern. Dies sind zum einen die sogenannte Fast-Scan-Technik und zum anderen eine spezielle Ausführung der Differenzdetektion. Die Kombination aus beiden erlaubt es, eine Sensitivität bereitzustellen, die nahezu die der klassischen Slow-Scan-Methode mit Lock-in erreicht, aber gleichzeitig einen um zwei Größenordnungen höheren dynamischen Bereich als die Slow-Scan- Methode bietet. Besonders bei der Erfassung von Schwingungsmoden ermöglicht erst eine hohe dynamische Sensitivität die Detektion von Moden mit kleinen Amplituden.