Zeitaufgelöste Photoelektronenspektroskopie an den 2D-Materialien Graphit, WS2 und WTe2

In der vorliegenden Dissertation wird die Dynamik von optisch angeregten Ladungsträgern in 2D-Materialien mittels zeit- und winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie (trARPES) untersucht. Die optische Anregung von Elektronen im k-Raum unterliegt neben der Energieerhaltung gewissen Auswahlregeln, welche abhängig von der Polarisation des Anregepulses bestimmte Übergänge ausschließen, obwohl die Photonenenergie der Differenz von Anfangs- und Endzustand entspricht. Das führt dazu, dass durch die optische Anregung eine polarisationsabhängige Verteilung der angeregten Elektronen im k-Raum entsteht. Die Messmethode trARPES ermöglicht nun die direkte Beobachtung der Elektronendynamik im k-Raum. Dadurch erhält man einerseits Einblicke in den ursprünglich induzierten Nichtgleichgewichtszustand und andererseits in die darauffolgenden Relaxationsprozesse, durch welche das elektronische System die von der optischen Anregung übertragene Polarisation verliert. Die in dieser Arbeit untersuchten Proben sind die Schichtkristalle Graphit und Td-WTe₂ sowie eine einfach orientierte Monolage 1H-WS₂ auf Au(111). Für Graphit und die WS₂- Monolage konnten Ladungsträger gezielt durch die Wahl der Polarisation des Anregepulses an bestimmten Stellen im k-Raum angeregt werden. Bei der Messung an WTe₂ konnte ein solcher Effekt nicht nachgewiesen werden.